往复式压缩机种类及计算设计2.

过程方程：
气体状态变化时，其压力、比容、温度按一定的规律变化， 遵循一定的热力过程，其过程可统一表示为：
pv const
m
状态方程：
pv RT
2.2 往复活塞式压缩机的工作循环
１、理论工作循环 为研究问题方便，先研究理论循环。
假设： ⑴.进排气无阻力损失，无压力脉动，无热交换； ⑵.没有余隙容积； ⑶.没有泄漏；
为当量过程指数，过程线称为当 量过程线。因它保持指示图面积 不变，常用来计算指示功。。
2.2 往复活塞式压缩机的工作循环
作业：
第二章 1
2.2 往复活塞式压缩机的工作循环
重点： 1）实际循环和理论循环的区别。 2）理论功率计算。
本节完
第二章 往复压缩机
2.1 基本结构和工作原理 2.2 压缩机的工作循环
2.3 排气量
2.4 功率和效率 2.5 排气温度和排气压力 2.6 多级压缩 2.7 实际气体的压缩
2.8 压缩机的的变工况工作及排气量调节
2.9 往复压缩机的类型及选择
2.3 排气量
一、排气量定义（实际与标准两种）
1. 实际容积流量（实际排气量） 经压缩机压缩并在标准排气装置排出的气体容积流
量，换算到一级吸气口标准吸气位置的温度、压力
i ：同级缸数 S：为行程，m
Vh ：一转工作容积，理论吸气量。
1、理论工作循环
2、压缩过程中容积、温度与压力关系
由过程方程 p1V1m p2V2m
V1 p ( 2 )m V2 p1
T2 p2 ( ) T1 p1
m 1 m
1
V1 m 1 ( ) V2
1、理论工作循环
3.理论功率
W p1V1
W pol m p p1V1 [( 2 ) m 1 p1
m 1 m
1]
m 1 m
N· m
N pol
1 m p p1Vn n [( 2 ) 1000 m 1 p1
1]
kW
m 很难确定，与气缸热效率有关。热不易导出者m高，水 冷比风冷好，低速比高速易导出热量，小尺寸比大尺寸易导 出。
1
②绝热压缩过程
P2
Hale Waihona Puke Baidu
pV k p1V1k p2V2k
k 1 k
k p Wad Vdp p1V1 [( 2 ) P1 k 1 p1
1]
N· m
N ad
1 k p p1Vn n [( 2 ) 1000 k 1 p1
k 1 k
1]
kW
③多变压缩过程 pV m 常数
1
冷却完全
无热交换 压缩中放热 压缩中吸热
等温压缩
绝热压缩 多变压缩 多变压缩
m=1
m=k m<k m>k
活塞压缩机中 1 m k
1理论工作循环
1、理论循环进气量 工作循环—一转—行程容积（注意书上定义）
Vh iAP S
m
3
单作用：盖侧面积 2 AP：活塞工作面积， m 双作用：两侧工作面积 A p 2 A a 级差式：根据几个尺寸 计算
压缩过程是一定量气体的热力过程，压缩线决定于过程指数m
2
pdV 大小与气体压缩过程有关，有等温、绝热、多变三个过程。
m 1: pv const =RT 等温过程 m pv const m k : pv k const 绝热过程 m : 多变过程指数 多变过程
、全组分的状态的气体容积值。
过程指数的简化
•等端点法：
保持位置ａ、ｂ、ｃ、ｄ 不变，用假想的m等于常 数的过程线来代替实际过 程线，这样得出的过程指 数称等端点过程指数。这 种方法维持简化前后的端 点位置不变，但指示图的 面积略有减少，故适用于 计算吸气量 。
过程指数的简化
•等功法：
用指示图面积不变来简化。 假想从膨胀过程始点。（或压缩 过程始点 a ）出发，作 m 等于常 数的膨胀线（或压缩线）。此线 代替实际的过程线而保持指示图 的面积不变。这样的过程指数称
２、实际工作循环
实际过程与理论过程的区别：
① 由于余隙容积的存在，实际工作循环由膨胀、吸气、压缩、
排气四个过程组成，而理论循环无膨胀过程。实际吸气量比 理论值少。
② 实际吸、排气过程中存在阻力损失，使实际气缸内吸气压力
小于吸入管路内气压、实际气缸内排气压力高于排出管路内 气压；吸、排气过程中有压力波动、温度变化。 ③ 压缩机工作过程中活塞环、填料、气阀不可避免存在泄露， 使指示功图面积变小。 ④ 在膨胀和压缩过程中，因为气体与气缸壁之间存在热交换， 使得压缩过程指数与膨胀过程指数不断变化，并非常数。
⑷.被压缩的是理想气体，压缩过程中过程指数为常数。
1.理论工作循环
三个过程（理论循环）
吸气：左—右，外止点—内止点 压缩：右—左，热力学过程 排气：右—左—外止点
•只有压缩过程是真正的热力学过程 •排气压力取决于排气管道中压力—排气阀后压力（背压）。 •理论指示图中横坐标是气体容积Ｖ，而不是比体积。
例 3-1 等温压缩最省功，终温最低，绝热压缩功耗最大 ，终温最高。 pV=mRT,压缩功与T、R成正比，初温较低的气 体压缩较省功，同样质量的气体，密度小得气 体功耗大，因R与气体相对分子量成正比。
２、实际工作循环
实际中：
汽缸端部余隙容积； 吸排气过程有阻力损失； 缸内气体有热交换。
利用示功仪器可实测出压缩机的 指示图。指示图上ABCDA所包 围的面积代表压缩机每个实际工 作循环所需的指示功。
压缩机
第二章 往复活塞式压缩机
2.1 基本结构和工作原理 2.2 压缩机的工作循环
2.3 排气量
2.4 功率和效率 2.5 排气温度和排气压力 2.6 多级压缩 2.7 实际气体的压缩
2.8 压缩机的的变工况工作及排气量调节
2.9 往复压缩机的类型及选择
2.2 往复活塞式压缩机的工作循环
目的：研究主要工作参数：排气量、功率、压力、温度的 计算及关系。解决 Q、P和T的计算。根据排气量、 压力→ N、D、S、n .

2
1
pdV p2V2 Vdp
1
2
1、理论工作循环
①等温压缩过程 pV p1V1 p2V2
2 P2 1 1 2 T 1 P 1 1 1
pV p W Vdp dp p V ln p p 1 p N p V n ln kW 1000 p
2 T 1 h 1
N· m