液压与气动第八章 气源装置及系统PPT课件

1. 理想气体的状态方程
一定质量的理想气体在状态变化的某一稳定瞬时，有以下气体 状态方程成立：
三、气体状态方程
2. 理想气体的状态变化过程
1）等容过程： 2）等压过程：
3）等温过程： 4）绝热过程：
三、气体状态方程
2. 理想气体的状态变化过程 或
式中 k——绝热指数；对干空气k取1.4，对饱和蒸气k取1.3。
（6）空气的压力:指其各组成气体分压力之和。分压力是指这种 气体在相同温度下，单独占空气总容积时所的压力。
第二节 压缩空气
二、气体的力学性能 (1) 理想气体:无粘性的气体称为理想气体。 (2) 实际气体:有粘性的气体称为实际气体。 (3) 流量:常有体积流量 q V 和质量流量q m。
1）体积流量
四、气体流动的基本方程 1. 压缩气体流动的连续方程
四、气体流动的基本方程 2. 压缩气体流动的能量方程
绝热过程下压缩气体的能量方程。根据能量守恒定律，不可压缩 液体作稳定流动时的伯努利方程
不计能量损耗和位能，则绝热过程下压缩气体的能量方程为
第三节 气源系统及空气净化处理装置
气源系统是为气动设备提供满足要求的压缩空气的动力源。 气源系统一般由气压发生装置、压缩空气的净化处理装置和传 输管路系统组成。常用的气源装置是空气压缩机站，简称空压 站。
工作原理
通过气压发生装置将原动机输出的机械能转变为空气的压力能， 利用管路、各种控制阀及辅助元件将压力能传送到执行元件，再转 换成机械能，从而完成直线运动或回转运动，并对外做功。
气动系统工作原理图
二、 气动技术的应用准则
• 自动化实现的主要方式有：机械方式、电气方式、液压方式 和气动方式等。 • 任何一种方式都不是万能的：在对实际生产设备、生产线进 行自动化设计和改造时，必须对各种技术进行比较，扬长避短， 选出最适合的方式、或几种方式的组合，以使设备更简单、更 经济，工作更可靠、更安全。 • 气压传动与控制广泛应用于工业领域各部门：气动系统掌握 容易，结构简单，操作方便，整个系统的可靠性和安全性较好， 系统维护保养较容易。
四、气体流动的基本方程
当气体流速较低时，完全使用液体的连续方程、能量方程、动量 方程三个基本方程；但当气体流速较高时，气体的可压缩性对流体 运动影响较大，不能再使用。下面介绍高速气体流动的基本方程:压 缩气体流动的连续方程、压缩气体流动的能量方程。
1. 压缩气体流动的连续方程
根据质量守恒定律，气体在管道内作恒定流动时，单位时间内 流过管道任一通流截面的气体质量都相等，即可压缩气体的流量方 程如下：
对于一般的空压站，除空气压缩机外，还必须设置后冷却器、 油水分离器和储气罐等。典型的空压站布局，要求较高的场合 如气动仪表用气，应经进一步过滤、干燥处理方允许使用。
一、空气
空气的运动粘度与温度的关系（压力0.1013MPa）
t/oc
v/(104m2•s1)
（4）空气湿度：通常把空气分为湿空气与干空气两类，含有水蒸气 的空气称为湿空气，不含有水蒸气的空气称为干空气。
一、空气
（4）空气湿度 湿空气所含水蒸气程度用空气湿度和含湿量来 表示，含湿量是指在含有质量湿空气中所混合 的水蒸气的质量，称为该湿空气的质量含湿量。 空气湿度是指在1m3体积湿空气中所混合的水 蒸气的质量，称为该湿空气空气湿度，表示方 法分为绝对湿度和相对湿度。
一、空气
1）绝对湿度：1m3湿空气中所含水蒸气的质量称为绝对湿度，也 就是湿空气中水蒸气的密度。单位为：kg/m3。
2）饱和绝对湿度：空气中水蒸气的含量是有极限的。在一定的 温度和压力下，空气中所含水蒸气达到最大极限时，这时的湿 空气称为饱和湿空气。在一定温度下，1 m3的饱和湿空气中， 所含水蒸气的质量称为饱和湿空气的绝对湿度，用表示， 即
三、气体状态方程
例9-1：由空气压缩机往储气罐内充入压缩空气，使罐内压力由P1=0.1 MPa(绝对压 力)升到P2=0.25 MPa(绝对压力)，气罐温度从室温T1=15°C升到T2，充气结束后， 气罐温度又逐渐降至室温，此时罐内压力为P2’，求P2’ 和T2 各为多少。已知气源温 度也为15℃。
全国高等职业教育示范专业规划教材
液压与气动
主编 副主编 单淑梅 韩廷水 参编
机械工业出版社
第一节 概述 第二节 压缩空气 第三节 气源系统及空气净化处理装置 第四节 压缩空气的输送
第一节 概述
一、气动系统
气压传动是以压缩空气作为工作介质，对能量进行传递和 转换的一种传动方式。
气动系统由动力元件（气压发生装置）、执行元件（气缸 或气动马达）、辅助元件（气源处理元件）、控制元件（控制 阀）组成。
气压传动控制与其它控制方式的性能比较
第二节 压缩空气
压缩空气的作用：在气动系统中，压缩空气是传递信号和动力的 工作介质，它通过控制元件控制执行机构，以实现动作。
一、空气
1. 空气的组成
空气的组成
（地表附近）
一、空气
2. 空气的性质
(1）密度:单位体积内所含气体的质量称为密度，用ρ 表示，单位为kg/m3。
b b
3）相对湿度：在同一温度和压力下，湿空气的绝对湿度和饱和 绝对湿度之比称为该湿空气在此温度和压力下的相对湿度。
（5）空气露点:在保持压力不变的温度下，降低未饱和湿空气的 温度，使其达到饱和状态时的温度称为露点。即湿空气冷却到 露点温度以下，就会有水滴析出。实践中采用降温法去除湿空 气中的水分即是根据这个原理。
m
V
式中 m——空气的质量，单位为kg； V——空气的体积，单位为m3。
一、空气
2. 空气的性质
（2）压缩性和膨胀性。一般把气体体积随压力增大而 减小的性质称为压缩性；气体体积随温度升高而增大 的性质称为膨胀性。气体的压缩性和膨胀性远大于液 体的压缩性，计算时应考虑。
（3）粘度。空气的粘度受温度的影响较大，受压力 影响甚微，可忽略不计。空气的运动粘度随温度变化 的关系见表9-2 。
2）质量流量:
二过某元件时的压力降与流量 之比称该元件的气阻。
（5）气体流速 1）声速:声音在空气中的传播速度称为声速。 2）马赫数:气流速度与声速之比称为马赫数。
三、气体状态方程
三、气体状态方程
气体的三个状态参数是压力P、温度T和体积V。气体状态方程是 描述气体处于某一平衡状态时，这三个参数之间的关系。