压气机的压气过程
压气机知识点
压气机知识点什么是压气机？压气机是一种将气体压缩为高压气体的设备。
它通过增加气体的压力，将其压缩到所需的压力水平，用于多种应用，如供应工业设备、空气压缩和气体输送等。
压气机的工作原理压气机的工作原理很简单。
它通过不断减小气体的体积来增加气体的压力。
这个过程可以分为以下几个步骤：1.吸气：压气机通过一个吸气阀门将空气吸入压缩室。
2.压缩：一旦气体进入压缩室，活塞或转子开始运动，减小气体的体积。
这会导致气体压力的增加。
3.排气：一旦气体被压缩到目标压力，排气阀门打开，将压缩气体释放出来。
压气机的类型压气机有多种类型，其中常见的包括：1.往复式压气机：往复式压气机通过活塞的上下运动来压缩气体。
这种类型的压气机通常用于较小的应用，如汽车维修和家用工具。
2.螺杆式压气机：螺杆式压气机使用两个螺杆来压缩气体。
这种类型的压气机通常用于较大的应用，如工业生产和建筑工地。
3.离心式压气机：离心式压气机利用旋转的离心力将气体压缩。
这种类型的压气机通常用于高压应用，如空气冷却系统和空气分离。
压气机的应用压气机广泛应用于各个领域，其中一些常见的应用包括：1.工业生产：压气机用于供应工业设备，如机械设备和生产线。
它们可以为这些设备提供所需的压缩空气。
2.空气压缩：压气机用于将空气压缩成高压气体，以供应给其他设备或用于工艺过程中。
3.气体输送：压气机可以用于将气体输送到需要的地方，如燃气输送或气体供应系统。
压气机的维护和保养为了确保压气机的正常运行和延长其使用寿命，需要进行定期的维护和保养。
以下是一些常见的维护和保养步骤：1.清洁：定期清洁压气机的各个部件，以去除积聚的灰尘和污垢。
这可以提高压气机的效率并减少故障的发生。
2.润滑：确保压气机的润滑系统正常运行。
定期更换润滑油，并根据厂家的建议进行润滑油的添加。
3.检查和更换部件：定期检查压气机的关键部件，如活塞、阀门和密封件。
如有必要，及时更换损坏或磨损的部件。
4.温度控制：注意压气机的运行温度，确保其在正常范围内。
压气机的压气过程
习题提示与答案第八章 压气机的压气过程8-1 设压气机进口空气的压力为0.1 MPa ，温度为27 ℃，压缩后空气的压力为0.5 MPa 。
设压缩过程为：(1)绝热过程；(2)n ＝1.25的多变过程；(3)定温过程。
试求比热容为定值时压气机压缩1 kg 空气所消耗的轴功及放出的热量。
提示：略。
答案：(1)(w s )c s =-176 kJ/kg ；(2)(w s )c n =-163 kJ/kg ，q c n =-48.94 kJ/kg ；(3)(w s )c T =-138.6 kJ/kg ，q c T =-138.6 kJ/kg 。
8-2 按上题所述条件，若压气机为活塞式压气机，其余隙比为0.05，试求三种压缩过程下压气机的容积效率。
提示：余隙比h s V V ，容积效率1])[(1112−−=n h s V p p V V η。
答案：＝0.892，＝0.869，＝0.8。
Vs ηVn ηVT η8-3 设活塞式压气机的余隙比为0.05，试求当压气机的压缩过程分别为绝热过程、n ＝1.25的多变过程、定温过程时，压气机的容积效率降低为零所对应的增压比。
提示：容积效率1])[(1112−−=n h s V p p V V η。
答案：(12p p )s ＝70.98；(12p p )n ＝44.95；(12p p )T＝21。
8-4 有一台两级压气机，其进口的空气压力为0.1 MPa ，温度为17 ℃，压气机产生的压缩空气的压力为2.5 MPa 。
两级气缸中的压缩过程均为n ＝1.3多变过程，且两级中的增压比相同。
在两级气缸之间设置有中间冷却器，空气在其中冷却到17 ℃后送入高压气缸。
试求压气机压缩1 kg 空气所需要的轴功，以及中间冷却器和两级气缸中所放出的热量。
两级压缩的示功图 提示：两级压缩的增压比相同，压缩过程多变指数相同，则两级压缩耗功量相同；中间冷却器中空气经历的是定压冷却过程，过程放热量q=c p 0ΔT ，且充分冷却时，T 2′ =T 1；压缩过程的初始温度相同、增压比相同，则过程热量也相同。
工程热力学第章 压气机热力过程
工程热力学第章压气机热力过程压气机简介压气机是一种能够将气体压缩到一定压力的机械设备，以提高气体的密度，降低气体体积，增加气体的能量密度。
压气机广泛应用于工业、航空、航天、能源等领域，其热力过程是压气机运行过程中最为关键和复杂的部分之一。
压气机的热力过程是指在压气机运行过程中所涉及的热力学性质和过程，包括压缩过程、加热过程、冷却过程等。
这些过程对于压气机的工作效率、能量损失等方面均有重要影响，因此对于研究和了解压气机的热力过程具有十分重要的意义。
压缩过程及其热力学特性压气机的压缩过程是指将气体从低压缩到高压的过程，这个过程中，气体被压缩，气体能量被转换为压缩机的机械能。
在压缩过程中，混合气体中的温度也会相应地上升，因此需要进行冷却和加热来控制温度。
在压缩过程中，气体的压力和温度随着时间的推移而变化，可以用热力学基本公式进行分析。
对于多级压缩机系统，每一级的压缩过程都会产生一定的温度升高和熵增，因此需要进行冷却，以避免温度升高过快和热损失。
加热过程及其热力学特性压气机的加热过程是指在压缩过程中，由于气体被压缩，使得气体的温度升高，这个过程中，需要将气体冷却至温度不致过高。
在加热过程中，气体通过加热流程，将气体热量转换为机械能。
在压缩过程中，加热的温度也是相对较高的，它需要在多级压缩机系统中进行非常复杂和严密的控制。
在实际的生产和应用中，可以通过改变加热温度、空气流量等多个参数来控制加热过程。
冷却过程及其热力学特性冷却是压缩机系统中非常重要的一个环节，它可以有效降低气体的温度，提高压缩机效率。
一般情况下，采用多级压缩机系统，同时进行冷却和加热的过程。
冷却的过程可以通过多种方式来实现，比如自然冷却、水冷却、空气冷却等。
其中空气冷却是一种比较常见的方式，它可以通过强制通风等方式来实现，从而将气体的温度降低到合理水平。
，压气机的热力过程是压缩机系统中非常重要的一部分，它涉及到气体的压缩、加热和冷却等多个方面，同时需要进行严密的控制和协调，以达到最佳的效果和效率。
轴流式压气机的工作原理
轴流式压气机的工作原理
轴流式压气机是一种常见的流体机械，它主要通过对流动气体的动能进行转换来实现对气体的压缩。
轴流式压气机的工作原理如下：
1. 气体进入压气机通过进气口，进入压气机中的转子。
2. 转子上安装有一系列的叶片，这些叶片呈倾斜角度，使得气体在通过叶片时产生一个向前的推力。
3. 气体在经过叶片时，受到叶片的作用力，产生一个向前的冲力。
这个冲力使得气体的速度增加，同时也增加了气体的动能。
4. 当气体通过转子时，气体被推入下一个叶片组，重复上述的过程。
这样，气体在不断的通过叶片组，速度逐渐增加，并且产生了连续的推力。
5. 在气体通过压气机后，气体的动能转化为压力能，实现了气体的压缩。
此时，气体会通过出口口排出。
值得注意的是，轴流式压气机的工作原理与离心式压气机有所不同。
轴流式压气机通过叶片的作用将气体推向前进方向，而离心式压气机则通过离心力使得气体沿着轴线方向扩散。
由于工作原理的不同，轴流式压气机通常适用于需要高流量、低压比的应用，而离心式压气机则适用于需要高压比的应用。
工程传热学-第八章 压气机的压气过程讲解
p2 p1 p3 0.1106 1.6106 0.4106 Pa
v
V 1 3
V h
p2 p1
1
n
1
1
1 0.05 (41.25
1)
0.898
两级：(ws )c
2
n n1
RgT1
1
p2 p1
525 290 0.8
584K
作业
8-1 8-4 8-5
8-2
8-3
8-6
8-7
p1 p4 p2 p3 p1(V1 V4 ) p1Ve mRgT1
(Ws )c
n
n
1
mRgT1
1
p2 p1
n1 n
(ws )c
n n1
RgT1
1
p2 p1
n1 n
设单级活塞压气机中压缩过程与膨胀过程的多 变指数n相同。
12 pdv 43 pdv
(Ws )c (m1 m3 )(12 pdv p1v1 p2v2 )
(ws )c 12 pdv ( p2v2 p1v1 ) 12 pdv 12 d ( pv)
2
1
12 pdV p2 (V3 V2 ) 34 pdV p1(V1 V4 )
p1 p4 p2 p3 v2 v3 v1 v4
m1 m2
m3 m4
(Ws )c m1(12 pdv p1v1 p2v2 )
轴流式压气机的工作原理
轴流式压气机的工作原理轴流式压气机是一种常用于空气压缩和气体传输的设备，具有高效率、结构简单、体积小等优点。
它的工作原理主要涉及压力能量、动能和转动能量的转化过程。
轴流式压气机的工作原理基本上分为4个步骤：进气、压缩、扩散和排气。
第一步，进气：气体通过轴流式压气机的进气道进入，此时气体以低速度进入压气机中。
进气道的设计通常采用流线型的结构，以减小气流阻力和能量损失。
在进气道的入口处通常还会安装滤网，以过滤掉空气中的杂质和颗粒。
第二步，压缩：气体进入轴流式压气机后，经过压气机的旋转叶轮。
旋转叶轮上的叶片会将气体加速，并且将气体压缩。
叶轮上的叶片通常呈斜角，可以迅速将气体加速，并且将其推向下一个叶轮。
而叶轮的旋转则依靠电动机或者是燃气轮机提供的动力。
第三步，扩散：当气体通过轴流式压气机中的多个叶轮后，气体变得非常紧凑和高压。
然而，由于叶轮的旋转，气体的流动是一个轴向的。
为了使气体能够顺利地排出压气机，扩散器被用来将气体的轴向速度转化为静压能量，从而能够将气体尽可能地压缩。
第四步，排气：在扩散器将气体压缩后，气体排出压气机并进入下一个系统。
排气过程中，气体的流速逐渐减小，且流速与气体静压能量成反比。
此外，为了减小气体流动经过压气机后的尾流损失，通常还会在压气机的排气道中设置一些导流装置，以优化流动和减小能量损失。
总结来说，轴流式压气机的工作原理是通过进气、压缩、扩散和排气四个步骤来实现气体压缩和传输。
它利用旋转叶轮的运动和扩散器的转换作用，将气体的动能转化为压力能量，最终将气体排出。
这种工作原理使得轴流式压气机在各种应用领域中都表现出较高的效率和可靠性。
《工程热力学》第八章--压气机的压气过程
5
三种压气方式能量转换比较: (WS)C,S >(WS)C,n(WS)C,T
P P2 b
2T 2n 2S
T
2S p2
2n
p1
2T
P1 a
1
1
V
(WS)C,S=P-V图面积1-2s-b-a-1
=T-S图面积1-2s-2T-c-e-1
c
d eS
(WS)C,n=P-V图面积1-2n-b-a-1 =T-S图面积1-2n-2T-c-e-1
T 2T T1
3、压气机耗功计算与比较
(wt )c.s
k
k 1
R g T1 1
(
p2 p1
) ( k 1) / k
( wt ) c.n
n n 1
R g T1 1
(
p2 p1
)
(n
1)
/
n
( w ) 2021/4/9 t c .T
R g T1
ln
v2 v1
R g T1 ln
p2 p1
(W2021S/4)/9C,T=P-V图面积1-2T-b-a-1 =T-S图面积1-2T-c-e-1 6
ξ7.2 活塞式压气机的压气过程（针对单 级活塞压气机压缩过程而言）
一、概述：压气机压气过程特点简介
概念：最大容积V1；余隙容积V3；工作容积VH 二、．压气机轴功计算
三、容积效率ηv 1、定义：有效吸气容积与汽缸工作容积之比表明压
2021/4/9
10
ξ7.4 压气机效率
一、衡量压气机不可逆程度---- 压气机效率 二、绝热压缩过程压气机效率 三、采用级间冷却的定温压缩过程压气机效率计
算
2021/4/9
压气机工作原理
压气机工作原理
压气机是一种用于将气体压缩的设备，工作原理基于变化的体积和压力之间的关系。
在压气机内部，气体被吸入并通过压缩过程提高其压力。
压气机的工作过程可以分为吸气、压缩和排气三个阶段。
在吸气阶段，活塞或螺杆等机械构件移动，使气体从外部环境中进入压气机内部。
在这个过程中，压气机的体积会扩大，导致气体的压力降低。
接下来是压缩阶段，当活塞或螺杆移动到极限位置时，压气机的体积会迅速缩小，使气体被压缩至较高的压力。
这一过程中，气体的分子被挤压在一起，导致气体分子之间的碰撞频率增加，从而使气体的压力增加。
最后是排气阶段，当压气机的体积达到最小值时，气体被迫通过出口排出压缩空间。
在这一过程中，压气机的压力达到最高峰值，气体被排出压力容器。
压气机的工作原理可以是基于活塞、转子、螺杆等不同的机械结构。
活塞式压气机通过活塞在气缸内的运动来压缩气体；转子式压气机则利用旋转齿轮的运动来压缩气体；螺杆式压气机则是通过两个螺杆的运动来实现气体的压缩。
总的来说，压气机工作通过改变气体的体积和压力之间的关系，将气体压缩至更高的压力。
不同的压气机采用不同的机械结构，但其基本工作原理都是类似的。
压气机工作原理
压气机工作原理
压气机工作原理是指利用机械能将气体压缩的过程。
其主要原理是通过增加气体分子的密度，使气体分子之间的相互作用增强，从而达到增加气体压力的目的。
压气机一般由压气机机身、气缸、曲轴、连杆和阀门等组成。
当压气机启动时，曲轴开始旋转，带动连杆上下运动。
在气缸内，活塞与气缸壁之间形成工作腔。
当活塞下行时，工作腔内的压缩空气被压缩，从而增加了气体的密度和压力。
在压缩空气的流动过程中，压气机需要配备适当的阀门来实现气体的进出控制。
通常情况下，压缩时打开进气阀门，使气体进入气缸，然后关闭进气阀门，打开排气阀门，将压缩空气排出。
通过连续的循环压缩和排气过程，压气机可以将气体压缩到所需的压力范围内。
压缩后的气体可以用于各种工业和生产领域，例如空压机、汽车引擎、空调系统等。
总之，压气机工作原理基于机械能转化为压缩气体能量的过程，通过压气机的运转，将气体压缩到所需压力范围，满足不同工业和生产领域的需求。
压气机
p VC
3
2 1
V4 V3 V3 V4 1 1 1 V1 V3 V1 V3 V3
4
V
令
VC c Vh
余隙比
V1 V V3 工程上一般＝0.03~0.08
18
1 1 n n p3 p2 V 1 c 1 1 c 1 p4 p1
n 1 n n 1 n
3
2 1
V1 V
4
V
V3
n 1 n p2 Wt n wt RT1 1 p1 m n 1
余隙对单位产气 p1V mRT1 量耗功不影响
17
余隙容积VC对产气量的影响
定义容积效率 V V1 V4 V3 V3 V Vh V1 V3
由一对互相啮合的螺旋形阴阳转子构成， 靠容积的变化而使气体压缩的 。
7
§8-1 单级活塞式压气机的工作原理 和理论耗功 目的：研究耗功，越少越好
指什么功
技术功wt
理论压气功(可逆过程)
8
一、活塞式压气机的压气过程
p
2 1
V2 V1
v
9
可能的压气过程
(1)、特别快，来不及换热。 s (2)、特别慢，热全散走。 T (3)、实际压气过程是
2、采用多级压缩中间冷却，即压缩过程分级进行，级间设置中间冷却器。
上述两种方法同时采用，可使多变指数n降至1.1左右。
23
两级压缩中间冷却分析
储气罐
高压缸
p
p2
4
5
省功
2
低压缸 冷却水 进气口
燃气轮机的工作原理
燃气轮机的工作原理燃气轮机是一种常见的发电机机型，它采用燃烧燃气的原理转化为动力，从而驱动涡轮旋转，进而产生电能。
燃气轮机在电力行业广泛应用，其高效率、低排放和快速启动等特点，使得它成为了当今发电行业的主流技术之一。
本文将详细介绍燃气轮机的工作原理。
一、燃气轮机的基本组成燃气轮机主要由压气机、燃烧室和涡轮组成。
压气机负责将空气加压，增加气流的能量；燃烧室则负责将燃气的化学能转化为高温高压的气体能量；而涡轮则利用气流的动能转动，驱动发电机或其他设备。
二、燃气轮机的工作过程1. 压气过程：压气机通过旋转的叶片将外界空气吸入，然后把空气加压，增加气体的能量。
被压缩后的空气温度会升高，压力也相应增加。
2. 加热过程：经过压气后，高压的空气进入燃烧室，同时喷入燃气。
在燃烧室内，燃气与空气混合并点燃，产生高温高压气体。
燃气的燃烧释放的能量将增加燃气的温度。
3. 膨胀过程：燃烧室内的高温高压气体进入涡轮，气体的能量转移到涡轮叶片上，使得涡轮旋转。
涡轮的旋转同时带动压气机，形成闭合回路。
涡轮旋转的同时，也可以驱动发电机产生电能。
4. 排气过程：在涡轮旋转完成后，高温高压的气体会被排出燃气轮机，避免对机器造成损坏。
在气体排出之前，可以通过余汽余热回收系统将废热转化为可再利用的能量，提高燃气轮机的整体效率。
三、燃气轮机的优势和应用领域1. 高效率：燃气轮机采用闭合回路工作，能充分利用能量，高效转化为电能。
相对于传统的煤炭发电机组，燃气轮机效率更高，能源消耗更少。
2. 低排放：燃气轮机燃烧过程中，排放的污染物相对较少。
它采用的是燃烧燃气的方式，减少了石油和煤炭的使用，大大降低了二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等排放物的产生。
3. 快速启动：相比于其他发电技术，燃气轮机启动快速，响应时间短。
这使得它在应对电力需求高峰时的调峰能力更强，可以迅速提供稳定的电力输出。
燃气轮机目前在许多不同的应用领域有着广泛的应用。
除了常见的发电行业之外，它还可以用于航空领域的飞机推进，以及工业领域的压缩空气和制冷系统。
压气机工作原理
压气机工作原理压气机是一种将气体压缩成高压气体的机器。
它是工业生产和生活中经常使用的一种设备，用途广泛，包括空气压缩、气体输送、化工生产、冶金制造等领域。
本文将介绍压气机的工作原理。
压气机的工作原理可以简单地概括为：利用机械能将气体压缩，使其体积缩小，密度增大，从而提高气体的压力。
压气机的主要部件包括压缩机、电机、冷却器、气体分离器、控制系统等。
其中，压缩机是压气机的核心部件，它负责将气体压缩成高压气体。
压缩机的工作过程可以分为四个阶段：吸气、压缩、放热和排气。
在吸气阶段，压缩机的气体进口阀门打开，气体通过吸气管道进入压缩机的气缸内。
在压缩阶段，气缸内的活塞开始向上运动，将气体压缩成高压气体。
在这个过程中，气体的体积减小，密度增大，温度也随之上升。
在放热阶段，压缩机的冷却器开始工作，将压缩机内部的热量散发出去。
最后，在排气阶段，压缩机的气体出口阀门打开，高压气体通过排气管道排出压缩机。
压缩机的工作原理和性能与气体的物理性质密切相关。
在实际应用中，需要根据不同的气体类型和工作需求来选择不同类型的压缩机。
常见的压缩机类型包括往复式压缩机、螺杆式压缩机、离心式压缩机等。
不同类型的压缩机有着不同的工作原理和适用范围。
除了气体的物理性质之外，压气机的工作性能还与压缩机的结构设计、工作状态、维护保养等因素有关。
例如，压缩机的密封性能对其工作效率和稳定性有着重要影响。
压缩机的运行状态也需要得到及时监测和调整，以保证其正常工作和延长使用寿命。
总之，压气机是一种非常重要的工业设备，其工作原理和性能对于各种领域的生产和应用都有着重要的影响。
通过深入了解压气机的工作原理和特点，可以更好地选择和使用压缩机，提高生产效率和质量。
- 1 -。
压气机工作原理
压气机工作原理
压气机是一种用来增加气体压力的机械设备，它在许多工业领域中都有着广泛
的应用。
压气机的工作原理主要是通过叶片的旋转运动，使气体受到压缩，从而增加气体的压力。
下面我们将详细介绍压气机的工作原理。
首先，压气机的工作原理可以分为动力原理和压缩原理两个方面。
动力原理是
指压气机通过外部动力源（如电动机、内燃机等）驱动叶片旋转，从而产生气体的流动。
而压缩原理则是指当气体通过叶片旋转时，叶片对气体施加压力，使气体受到压缩，从而增加气体的压力。
其次，压气机的工作原理可以根据叶片结构分为离心式和轴流式两种类型。
离
心式压气机的叶片布置成圆周状，气体在叶片的作用下被甩到离心力场中，从而增加气体的压力。
轴流式压气机的叶片则呈螺旋状，气体在叶片的作用下沿着轴向流动，从而增加气体的压力。
另外，压气机的工作原理还与其工作过程密切相关。
压气机的工作过程可以分
为吸气、压缩和排气三个阶段。
在吸气阶段，气体被吸入压气机内部；在压缩阶段，气体受到叶片的作用而被压缩；在排气阶段，压缩后的气体被排出压气机。
最后，压气机的工作原理还受到一些因素的影响，如叶片数量、叶片材料、叶
片转速等。
这些因素会影响到压气机的工作效率和性能。
总的来说，压气机的工作原理是通过叶片的旋转运动，使气体受到压缩，从而
增加气体的压力。
压气机的工作原理涉及到动力原理、压缩原理、叶片结构、工作过程和影响因素等多个方面。
深入了解压气机的工作原理，有助于我们更好地应用和维护压气机设备，提高其工作效率和性能。
第六章 气体压缩及动力过程
t,p t,m t,v
或
T 2 p T 2m T 2v
T 1p T 1m T 1v
第三节 增压内燃机及其循环
典型的理想循环要损失一部分蕴藏于排气中的能量。
假若使工质由pz一直膨胀到进气压力pa，——继续 膨胀循环。（P92 ）
脉冲涡轮增压
定压涡轮增压
分析：
（1）继续膨胀循环更完善，它在相同的加热量下能 多得一部分功，使ηt提高。
（2）实际上，利用排气涡轮，使工质在涡轮中继续 膨胀作功来实现继续膨胀循环；
（3）压缩过程并不全在气缸内进行，先在增压器中 进行预压缩，从而提高循环的平均压力pt；
所以，继续膨胀循环是对各种废气涡轮增压内燃 机进行热力学分析的基础。
p2
/
n1
p1 n
n n 1
RT1 1
n1
πn
增压比： π p2 / p1
可逆多变压缩：
Wn
n n 1
RT1 1
n1
πn
可逆定温压缩： 可逆绝热压缩：
WT -RT1lnπ
Wn
k k
1
RT1
1
k1
πk
二、活塞式压气机余隙容积的影响
p
活塞运动到上死
32
点位置时，活塞顶 面与气缸盖间留有
Vh
Vc Vh
V4
1 Vc (V4 1) Vh Vc
V
Ve Vh
1
Vc
[
1 n
Vh
1]
设1-2和3-4都
为多变过程，且
n相等，则
1
1
V4 V3
p3 p4
n
p2 p1
压气机知识点范文
压气机知识点范文压气机是一种将气体压缩并将压缩气体传递给其他设备或系统的机械设备。
它在许多不同的工业领域和应用中都扮演着重要的角色。
以下是压气机的一些关键知识点。
1.压气机的分类：压气机可以分为正压式和负压式两种。
正压式压气机通过活塞、螺杆或齿轮等机械装置将气体压缩；负压式压气机则通过使用离心力将气体压缩。
2.压缩过程：用于压气机的压缩过程通常分为三个阶段：进气、压缩和排气。
在进气阶段，气体从大气中吸入到压缩机中。
在压缩阶段，气体被压缩到所需的压力水平。
在排气阶段，压缩气体被释放到送气管道或其他系统中。
3.压气机的类型：常见的压气机类型包括往复式压缩机、螺杆式压缩机和离心式压缩机。
往复式压缩机通过活塞的上下运动将气体压缩。
螺杆式压缩机则使用螺杆旋转来压缩气体。
离心式压缩机则通过离心力将气体压缩。
4.压缩比：压缩比是指压缩机输出气体的终压与进气压力之比。
压缩比越高，每个压缩阶段压缩的气体量就越大。
5.功率和效率：压气机的功率是指从输入的电能中转换为压缩气体输出所需的能力。
效率是指压缩机将输入的能量转化为压缩能量的能力。
通常，更高的功率要求意味着更高的效率。
6.压气机的冷却和润滑：压缩空气在压缩过程中会产生热量，需要冷却系统进行散热。
冷却可以通过空气或水进行。
另外，压缩机的工作部件也需要润滑油进行润滑以减少磨损和摩擦。
7.压缩空气的应用：压缩空气在许多不同的行业和应用中都有广泛的用途。
它可以用于供应动力和能源，推动机械设备的运行，也可以用于清洁、喷涂和工艺应用等。
8.压气机的维护和保养：压气机需要定期检查和保养以确保其正常工作。
这包括清洁冷却系统、更换润滑油和滤芯，检查气体泄漏等。
9.安全性：使用压气机时应注意安全。
压缩气体可能具有高温和高压，在使用和维护过程中应遵守相关的安全规范和操作要求，确保人员和设备的安全。
10.环境影响：压气机使用的能源通常是电力或燃料。
因此，使用压气机会产生一定的环境影响，包括二氧化碳和其他排放物的释放。
压气机的压气过程
21 ’
s
中间压力对耗功的影响
两级压气机所消耗的轴功为 (w s)cn 1 n 11R gT 1[1(p p1 2)(n 1 1 )n 1]n2 n 21RgT2[1(p p1 2)(n21)n2]
设气体在中冷器得到充分冷却，即T2’＝T1，以及两级气缸中压缩过 程的多变指数相同，即n1＝n2＝n，则上式可写为
容积效率
由于余隙容积的存在，有效吸气容积V1－V4，总是小于工作容
积Vh，工作容积不能充分利用。通常用容积效率ηV表示压气机工作
容积的利用率。
V
V1 V4 Vh
V4
V3(
p2 p1
)1 n
改写为
VV 1V hV 4(V 1V 3)V h(V 4V 3)
即
V
1V3[(p2)1n Vh p1
7-6 试说明余隙容积对实际压气机消耗的轴功是否有影响？
(w s)c R g T 1n n 1 [2 (p p 1 2 )(n 1 )n (p p 2 3 )(n 1 )n ] 上式中， p1—取决进气环境； p3—取决使用要求，均是不可改变 的。因此(ws)c仅取决于p2 ，即(ws)c＝f(p2)，对其求极值，可得压气 机消耗的功为极小值时中间压力p2的值应为
1]
余隙比V3/ Vh ↑压力升高比p2/ p1 ↑→ηV ↑。 单级压缩p2/ p1 一般为10左右，需要更高压
力时，应采用，可把压缩过程分别在几个气缸中完成，可使每 级气缸的增压比不会过高，也可便于按各级气缸的工作压力合理设 计余隙比，因而多级压缩的压气机可以得到较高的容积效率。 采用中间冷却器，可降低 压缩过程中气体的温度，使压 缩终了温度不致过高。也可以 减少压气机所消耗的轴功（pV图中阴影面积)。
压气机工作原理
压气机工作原理压气机是一种能够将气体压缩的设备，其工作原理主要是通过机械运动将气体压缩，提高气体的压力和温度。
压气机广泛应用于工业生产、航空航天、能源等领域，是现代工业中不可或缺的重要设备。
压气机的工作原理可以简单地分为两个步骤：吸气和压缩。
在吸气过程中，压气机通过某种方式将外部空气引入机器内部，然后在压缩过程中，机械设备将气体加压，提高气体的密度和压力。
以下将详细介绍压气机的工作原理及其各个部件的功能。
1. 吸气过程压气机的吸气过程是将外部空气引入机器内部的过程。
在吸气过程中，压气机的主要部件是进气口和吸气阀。
进气口是气体进入机器的通道，通常位于机器的前部或侧面，可以通过管道与外部环境相连。
吸气阀则是控制气体进入机器的装置，可以根据需要打开或关闭，调节气体的流量。
当压气机开始工作时，吸气阀打开，外部空气通过进气口进入机器内部。
在进入机器后，气体会被引导到压气机的压缩室内，准备进行下一步的压缩过程。
2. 压缩过程在吸气过程结束后，压气机开始进行压缩。
在压缩过程中，气体的压力和温度会逐渐升高，从而提高气体的密度和能量。
压气机的主要部件包括压缩室、活塞或叶轮、压缩机和出气口。
压缩室是气体进行压缩的空间，通常位于压气机的内部。
在压缩室内，气体会受到机械设备的作用，逐渐被压缩和加压。
活塞或叶轮是压气机的核心部件，通过机械运动将气体进行压缩。
压缩机则是控制压缩过程的设备，可以根据需要调节压缩机的工作方式和压力。
最后，出气口是气体从压缩室排出的通道，将压缩后的气体送至需要的地方。
在压缩过程中，气体的压力和温度会不断升高，这是由于机械设备对气体的作用，使其分子间距减小，从而提高了气体的密度和能量。
压缩后的气体可以用于驱动机械设备、供应工业生产或用作能源等用途。
总结压气机的工作原理是通过吸气和压缩两个步骤将气体压缩，提高气体的密度和能量。
在吸气过程中，外部空气通过进气口进入机器内部，然后在压缩过程中，气体被压缩和加压，提高了气体的压力和温度。
压气机工作原理及结构设计
压气机工作原理及结构设计一、引言压气机是一种能够将气体压缩增压的设备，广泛应用于工业生产、能源转换和空气供应等领域。
本文将详细介绍压气机的工作原理及其结构设计。
二、工作原理压气机的工作原理基于热力学中的压缩过程，通过增加气体的压力来实现能量的转换。
一般来说，压气机的工作过程可分为吸气、压缩和排气三个阶段。
1. 吸气阶段：在压气机的进气口，气体通过气流进入压缩机内部。
此时，压气机的叶轮会旋转，将气体吸入叶轮的叶片间隙中。
2. 压缩阶段：当气体被吸入叶片间隙后，叶轮的旋转将气体加速，并将其压缩。
在这个过程中，叶轮的叶片将气体推向周围的壁面，使气体压缩并增加压力。
3. 排气阶段：经过压缩后，气体被推向压气机的出口。
在此过程中，压气机的出口阀门会打开，将压缩后的气体排出。
三、结构设计为了实现压气机的高效工作，其结构设计至关重要。
下面将介绍压气机的几个关键组成部分。
1. 叶轮：叶轮是压气机的核心部件，其主要功能是通过旋转将气体吸入、压缩和排出。
叶轮通常由多个叶片组成，叶片的形状和角度会直接影响气体的流动和压缩效果。
2. 进气口和出口：进气口是气体进入压气机的通道，通常设置在压缩机的一侧。
出口则是气体排出的通道，通过出口可以将压缩后的气体输出到需要的地方。
3. 驱动装置：驱动装置是使叶轮旋转的动力来源，常见的驱动装置有电动机、内燃机等。
驱动装置的选取需要考虑压气机的使用场景和要求。
4. 冷却系统：由于压气机在工作过程中会产生大量热量，因此需要设计冷却系统来降低温度。
冷却系统通常包括散热器、冷却液等部件。
5. 控制系统：为了实现对压气机的控制和监测，需要设计相应的控制系统。
控制系统可以监测压力、温度等参数，并根据需要进行相应的调整。
四、应用领域压气机广泛应用于各个领域，如工业生产、能源转换和空气供应等。
在工业生产中，压气机常用于提供动力源和压缩空气供应。
在能源转换领域，压气机可以用于增压和输送气体。
此外，压气机还可以用于空气供应，如气体瓶充气、氧气输送等。
第七章 压气机的压气过程
第七章压气机的压气过程压气机是用来压缩气体提高气体压力的设备，它在各个工业部门中都得到广泛应用。
例如：在燃气轮机装置及压缩制冷装置中，压气机作为装置的一个组成部分，用于对工质进行压缩；在内燃机中，压气机用作增压器或扫气泵，也是许多内燃机的一个重要组成部分；而在冶金、化工及机械工业部门中，除直接用于生产过程中提高气体的压力外，还常利用压气机来生产各种气动工具所需的压缩空气。
本章主要讨论压气机中能量转换的特点及压气过程计算所用的各种基本关系式。
7－1 压气机的压气过程压气机的形式很多，工作压力范围也很广。
有的压气机直接通过改变工质的容积，实现压缩过程，图7-1a所示的活塞式压气机及图7-1b所示的转子式压气机，就属于这种类型。
有的压气机则利用高速旋转的叶轮推动气体，使气体以很高的速度运动，然后再利用扩压管使高速运动的气流降低流速而提高压力，实现气体的压缩，如图7-1c所示的离心式压气机即属于这一类。
有的在利用叶轮推动气体高速运动时，还同时利用叶轮的叶片间的流道做成扩压管的形式，使气流在叶片间通过时气体的压力有所提高，图7-1d所示的轴流式压气机，就属于这种类型的压气机。
按照热力学的能量转换的观点，各种压气机的压气过程基本上是相同的。
压气机工作时，从进气口吸入压力较低的气体，在第七章 压气机的压气过程 ·174·图7-1 典型压气机工作原理示意图压气机中进行压缩，提高气体的压力，然后经排气口输出高压气 体。
在一般情况下，单位时间内压气机生产的高压气体的数量保持稳定，因而进行热力学分析时，压气机的压气过程可作为稳定流动过程。
对于压气机来说，其进气和排气的流动动能及重力位能都可忽略不计。
根据稳定流动能量方程式，可以得到压气机中能量转换的关系为q ＝(h 2－h 1)＋(w s )c (7-1)式中(w s )c 为压气机的轴功。
假设压气过程是可逆过程，则按轴功的表示式可以得到(w s )c ＝κκ)1(12)(−p p ＋(p 1v 1－p 2v 2)＝－ (7-2) ∫21d p v 即压气机压气过程的轴功等于压缩过程的容积变化功和进气、排气推动功的代数和。
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wc,n
n n 1
RgT1
n1 n
1
18
采用最佳增压比进行双级
压缩的优点： 1、省功
T
p3
p2
p1
T2
3’
2
2、各缸负荷均匀
3
2’
1
T1
3、终温相同，各缸散热量相
等
qHLeabharlann qLs双级压缩中间冷却T-s图
19
☆采用多级压缩，级间冷却，当级数趋向无穷多时压缩过 程趋向等温压缩，此时消耗的压缩功应最小？
本章学习内容（二）
•单级活塞式压气机的工作原理 •单级活塞式压气机所消耗的机械功和容积效率 •双级活塞式压气机的工作过程 •叶轮式压气机
工作原理：活塞式、叶轮式和引射式 出口压力：压气机、鼓风机、通风机
1
☆抽真空的设备能否归入压气机中去？ 广义地说，抽真空的真空泵也是压气机，它将低于 大气压力的气体吸入，升高压力至略高于大气压时排 出，其热力学原理与压气机一样。
2’ 2 2”
定温 多变
绝热
p1 4
0
5’ 5 5” V2’ V2 V2”
1
6 v
V1
单级理想压气机p-V图
2
技术功 wt 1 vdp
压气机所耗的功 wc＝-wt
6
1、可逆定温压缩
wc, T
RgT1 ln
p2 p1
RgT1 ln
2、可逆绝热压缩
wc,s
k
k
1
RgT1
(
p2 p1
k 1
)k
1
k
k
1
RgT1
k 1 k
1
3、可逆多变压缩
wc, n
n
n
1
RgT1
(
p2 p1
n1
)n
1
n
n
1
RgT1
n1 n
1
7
p p2 3
2’ 2 2”
定温 多变
绝热
p1 4
0
5’ 5 5” V2’ V2 V2”
1 6v V1
单级理想压缩机p-V图
对压气机而言，示功图 p-v 图所包围的面积表示压
15
三)、双级活塞式压气机的耗功及最佳增压比
压缩1kg气体所消耗的功
wc,n
n
n
1
RgT1
(
p2
)
n1 n
p1
1
n
n
1
RgT3
(
p4 p3
n1
)n
1
n n 1
RgT1 (
p2 p1
n1
)n
(
p4 p2
n1
)n
2
在p1和p4 间合理选择p2，可使压气机消耗的功最少。对上式求一 阶导数并令其等于零，结果解得
v
Ve Vh
V3 Vc
1
V4 Vc n
v
Ve Vh
Vh
Vc Vh
V4
1 Vc Vh
VV4c
1
1 Vc Vh
1 n
1
10
容积效率：
V
1 Vc Vh
(
1 n
1)
Vc
称为压气机的余隙比
Vh
p2
p1 称为压气机的增压比
Vc Vh
增大时，容积效率降低； 提高时，容积效率也降低。
余隙比愈小、增压比愈大、多变指数愈大，则容积效率愈高，
不能，由于制造公差及为避免活塞因热膨胀而与气缸盖碰撞， 同时为了安装进气阀、排气阀等部件，余隙容积是不可避免的。
☆为什么要采用多级压缩及级间冷却的工艺？
工程上常需要高压气体，当气体的压力比p2/p1较高时，若仍采用 单级压缩，将使气体的终温过高而造成润滑油失效及其它安全问题 ，并使耗功过大。同时，实际机器的容积效率也要随之降低。而采 用多级压缩、级间冷却的工艺是获得较高压力的压缩气体一种较好 的手段。
气机的耗功，从 p-v图可以看出定温压缩耗功最少，而
绝热压缩所消耗的机械功最大。因此对压气机应加强
冷却，不仅减少耗功，而且保证润滑条件。
8
二)、容积效率
p
3
2
4
1
V
Vc
Vh V1-V4
有余隙容积压气机示功图
1、有余隙容积存在时，对 wc 及供气量的影响
压缩1kg 气体所消耗的功为：
wc,n
n
n
1
压缩气体的产量也愈大。
11
3、相同的余隙容积和多变指数，增压比对容积效率的影响
p
P2 ”
3”(2”)
P2 ’ 3’ p2 3
2’ 2
pb
4
1 4’
Vc
Ve
Vh
增压比对容积效率的影响
1） Ve， v
2）当 ，p2 ，压缩终温t2
V
3）对于压力较高的情况，一 般采用双级压缩和中间冷却。
12
☆既然余隙容积具有不利影响，是否可能完全消除？
2
一 单级活塞式压气机的压气过程
一）、结构简图
空气进口
排入空气瓶中
主要部件：1、活塞 2、气缸 3、滤清器 4、吸、排气阀 5、散热肋片
3
p3
2
4
Vc p
3
2
1 Pb V
二）、工作过程 1、吸气过程4-1 2、压缩过程1-2
3、排气过程2-3 4、余隙容积内压缩 空气的膨胀过程3-4
4
1
V
Vc
Vh V1-V4
叶片
扩压管
机械能——增加动能—压力增加
21
q 0且不计进、出口气流动能的变化和重力位能的变化
任意工质、任意绝热过程压缩每千克气体所消耗的功为
纯粹从热力学理论来看是这样，但实践中多级压气机 用于生产高压的压缩气体时，级数不能过多，级数过多 会使机构复杂，造价增高，运行可靠性下降，活塞式压 气机一般常用的为两级或三级，最多不超过六级。
例题\第五章\A503.ppt
20
四 叶轮式压气机
优点：流量大、气体能无间歇地连续流进流出
径流式（即离心式） 轴流式
单级活塞式压气机示功图
图中2-3和4-1不是状态
变化，而是表示气缸内 气体质量的变化。
4
P
2’ 2 2”
P2
三种压缩过程图示
1-2” 绝热过程
P1 1
1-2’ 定温过程
T 2’
V
P2
2”
P1
2
1
1-2 多变过程
s
5
二 单级活塞式压气机所消耗的机械功和容积效率
一）、压气机工作过程的作功分析
p p2 3
13
三 双级活塞式压气机的工作过程
一)、工作原理及简图
冷却水
双级活塞式压气机示意图
14
二)、双级活塞式理想压缩机 p-V 图 p1p4：
p 6
p3
p2
定温线
45 3
多变 过程
2
双级压缩：面积0123460
单级压缩：面积012560
双级压缩省功而且压缩终 温较低，有利于润滑。
p1
1
0
V
双级活塞式压气机p-V图
RgT1
n1 n
1
无余隙容积时，压缩1kg 气体所消耗的功为：
wc ,n '
n
n 1
RgT1
n1 n
1
有余隙容积和无余隙容积时，压缩1kg 气体所消耗的功是
相同的。
9
p
3
2
4
1
Vc
Vh V1-V4
2、容积效率：
有效容积：Ve=V1-V4 V 活塞排量：Vh=V1-Vc
容积效率：有效吸气体积与气缸工作体积之比。
p2 p1 p4
即
p2 p4 p4 p4
p1 p2 p3
p1
16
耗功最小，则两级增压比应相同，这个增压比称为最佳增压比。
压气机消耗的功是每个气缸消耗功的两倍
wc,n
2
n
n
1
Rg
T1
n1 n
1
17
m级压缩，最佳增压比为
1
pm a x pm in
m
采用最佳增压比，且有效冷却，则各级耗功相同，每一级均为