往复式压缩习题

往复式压缩机习题

1.某一单作用往复式压缩机输送空气（氮气μ=28.02），吸入温度20℃，吸入压力100kPa，

排出压力5×100kPa（均为绝压）。取m=1.25，k=1.4。

试求：

（1）等温，绝热，多变三种状态下理论循环过程的排气温度各为多少？

（2）输送氮气，每吸入单位体积所用理论压缩循环功（等温，绝热，多变条件下）为多少？

（3）若排气量为1.57m3／min，每分钟理论压缩循环功各为多少?(等温,，绝热，多变条件下)。

2.有一台单缸往复式压缩机，进行理论压缩循环过程，吸入温度25℃，试求下列条件下压

缩空气的排出温度、排出容积、理论循环功？（空气分子量为29），k=1.35，m=1.3。

试求：

（1）吸入气量1.5m3／min，从100kPa压缩到300kPa（均为绝压）,以绝热压缩循环。

（2）吸入气量2.5m3／min，从2000kPa压缩到3000kPa（均为绝压），以多变压缩循环。

3.某一往复压缩机的第一级吸入压力为100kPa（绝压），吸入温度为30℃。经绝热压缩后，

若排出压力为200kPa（表压）。

试求：

（1）压缩空气时的压力比及排气温度是多少？（k=1.25）

（2）压缩乙烯时，按上面吸入条件，而排气温度不得超过100℃，其允许压力比及排出压力是多少？（k=1.23）

4.用充气法测一空气压缩机的排气良，压缩机缓冲罐中压力为8×105 Pa（表），向一容积为

15m3，温度20℃，压力为1×105 Pa（绝）的容器充气，压缩机吸气温度为20℃，吸气压力为1×105 Pa（绝），充气5分22秒时间，容器中压力达8×105 Pa（表），测得容器中气温50℃，求该压缩机的排气量。

5.某压缩机压送理想气体，末级排出压力为8×105 Pa（表），温度为155℃，排出状态下的

气量为1.57m3／min，假设压缩机的气体没有外泄露。

试求：

（1）进口温度为30℃，进气压力为1×105 Pa（绝）时进气状态下的吸气量。

（2）标准状态下的吸气量。

6.计算40℃，59×105 Pa（表）CO2的气体比容，按理想气体与实际气体分别计算并比较。

7.某空气压缩机每分钟吸入压力为1×105 Pa（绝）的空气20m3，吸入温度20℃，如果排气

压力为7×105 Pa（表），试按等稳、多变（m=1.25）、绝热三种理论压缩循环计算其：（1）压缩机每分钟的排出状态容积；

（2）压缩空气的排出温度；

（3）压缩每1m3吸入空气所消耗的理论循环功。

8.某石油裂解气，取绝热指数κ=1.23，进行绝热压缩，其吸入温度为30℃，排气温度要求

不超过100℃。试求：允许的压力比。

9.求40℃，60×105 Pa（绝）CO2及H2的比容，按理想气体和实际气体进行计算比较。合

成氨压缩机进口原料气组分的容积百分数为：

H236.5%,CO33%,CO27.7%,N221.6%,CH41.2%。

试求：（1）该原料气的分子量和气体常数；（2）各组分的质量百分数。

10.若压缩机的相对余隙容积α=1，若膨胀过程多变指数m′=1.2,求当压力比ζ分别为6、12、

17.8时的容积系数λν值。又若压力比ζ=6，m′=1.2时,当相对余隙容积α分别为0.1、0.15、

0.2、0.29时的值,并说明λν=0和λν=1在什么情况下出现,出现这两种情况时气缸内的工作

过程怎样?

11.有三台空气压缩机结构尺寸相同，进、排气条件相同，常压进气压力比为4，相对余隙容

积分别为0.08、0.10和0.12，求三者的吸气比。

12.有一台空气压缩机，名义吸入压力为0.9×105 Pa（绝），名义排气压力为3.3×105 Pa（绝），

相对余隙容积为0.07，试求此压缩机的容积系数为多少？

13.某单级空气压缩机的相对空气余隙容积α=0.05，该地区大气压为1×105 Pa，气温为20℃，

设多变膨胀过程指数m′=1.2，压缩机排气压力为4×105 Pa（表），其质量排量m=200kg/h。

现该机欲用于另一地区，该地区大气压为0.94×105 Pa，气温为28℃。排气压力同前地区。

若两地使用中压力系数λp，温度系数λT及泄露系数λl不变，试求在两地区使用时的容积排量和质量排量各为多少？

14.某空气压缩机为双缸立式单作用单级压缩机，机构如题4-19图。已知名义吸气压力为1

×105 Pa（绝）名义排气压力为8×105 Pa（绝）吸气温度25℃，活塞行程128mm，气缸直径125mm，缸数为2，转速620r/min，活塞外止点与缸盖间隙1.5mm，气缸镜面倒角6×30°，实测每个缸气阀总余隙容积为78cm3。

试计算:：

（1）每个缸的相对余隙容积是多少？其中哪部分占的比例最大？

（2）计算容积系数λν。

（3）若实际使用中名义排气压力为5×105 Pa（绝），此时容积系数λν为多大？

15.上题所给空气压缩机，若排气压力为（绝），计算排气量为多少？若将此空气压缩机的排

气量提高到，其他参数不变，试计算：

（1）采用提高转速方案，需将转速提高到多少？

（2）采用加大缸径办法，则缸径应该加大到多少？

16.按题16的条件，计算该空气压缩机的轴功率及所配电机功率（经皮带传动），此时该机

的比功率为多少？

17.按题16的空气压缩机，分别按下述条件工作时的容积排气量、质量排气量和指示功率比

原设计值增大或减小的原因。

（1）吸气压力不变，排气压力提高10%；

（2）排气压力不变，吸气压力提高10%；

（3）相对余隙容积变为12%；

（4）吸气温度由25℃变为40℃。

18.某空气压缩机，名义吸气压力为1×105 Pa（绝），名义排气压力为4×105 Pa（表），吸气

温度20℃，试计算缸内进行绝热压缩时排气温度为多少？现实际测得排气温度为110℃，按名义压力计算多变压缩过程指数并分析实际排气温度低于绝热压缩排气温度的原因。

19.某空气压缩机工作时，当大气压为1×105 Pa，大气温度为20℃，已知压缩机的理论流量

为100m3／min，相对余隙容积α=0.05，多变膨胀指数m′=1.2，λpλTλl=0.9，绝热压缩过程指数κ=1.4。

试求：（1）若实际排气量为80.2m3／min，其最高排气压力值可达多少？

（2）若此时测得压缩机指示功率为N i=258kW，计算等温和绝热理论效率。

20.某双列双作用单级空气压缩机，气缸直径为240mm，活塞杆直径为40mm，行程140mm，

转速为730r/min，进气压力为1×105 Pa，进气温度为25℃，排气压力为4.5×105 Pa（绝），相对余隙容积为0.10，已知λp=0.96,λT=0.96,λl=0.97，相对湿度为0.80，求排气量和供气量。

21.某石油气压缩机，已知混合气的绝热指数为1.23，吸气压力为1.015×105 Pa（绝），排气

压力为45×105 Pa（绝），Ⅰ级吸气温度40℃，其他各级进气温度为32℃，相对压力损失为15%，试根据最佳及排气温度（不宜超过100℃）选定级数、确定各级压力比，并说明