工程传热学-第八章压气机的压气过程
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解：
当p2=0.6Mpa时：ηv=0.84 当p2=1.6Mpa时：ηv=0.59
例8-3 上例中为把0.1MPa、25℃的空气压缩到 1.6MPa，现采用一个有中间冷却器的两级压 气机。设压缩过程多变指数为1.25，余隙比为 0.05，试求容积效率及压气机消耗的轴功。
两级： 单级：
例8-4 有一台轴流式压气机， 把空气从0.1MPa压缩到 •T 0.8MPa。设压缩过程为（不
8-4 压气机效率
实际压气机的压气过程中总是存在摩擦 、扰动等一些不可逆因素。因此ຫໍສະໝຸດ Baidu际压气机 的压气过程要比理想的可逆压气过程消耗更 多的功。通常用压气机效率来说明实际压气 机中不可逆因素的影响。
如果压气机不采用冷却措施，可以认为压气过 程是绝热过程，定义压气机的绝热效率为：
一般，轴流式及离心式 •T 压气机的绝热效率在 0.80—0.90之间。
可逆）的绝热过程，压气机 的绝热效率为0.8。空气的初 始温度为17℃，试求压缩终 了的温度。
•2 •2 s
•1
•s
作业
8-1 8-4 8-5
•82
8-3
8-6
比也不宜过高。
8-3 多级压缩(multistage compression)
理论上级数越多，越趋于近于定温压缩，耗功 越少，但级数太多，机构复杂，造价高，阻 力大，故一般不超过四级。
目的：获取高增压比的高压气体时，增压比不会 过高，压气机有较高的容积效率；出口温度降 低；耗功减少。
当 n1=n2=n, T1=T2’
余隙容积对压气功的影响
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：
结论：将相同数量的气体压缩到同一压力，压 气机消耗的功量与无余隙时相同。或者说压 气机压气功量在有无余隙时都相同。
余隙容积对排气量的影响
容积效率（volumetric efficiency）：
结论：当多变指数n一定时，容积效率取决于 余隙比和增压比（ The volumetric efficiency depends on the clearance ratio and compression ratio ）。所以应尽 量减小余隙比，同时单级压缩增压比不宜过高，一 般不超过10-12，同时， 从压缩终了温度考虑增压
工程传热学-第八章压气 机的压气过程
2020年5月23日星期六
按能量转变的观点看，各种压气机的压 气过程都基本上相同，在稳定工况时，都可 按稳态稳流进行分析。 q＝△h＋ws
•ws＝-∫vdp为图 中过程线左侧 面积
轴功计算
1．定熵压缩(过程1-2s)
2．定温压缩(过程1-2T)
3．多变压缩(过程1-2n)
8-2 活塞式压气机的压气过程
1．进气过程4-1 2．压缩过程1-2 3．排气过程2-3 4．膨胀过程3-4 有效容积（active volume）：
工作容积（stroke volume）：
余隙容积（clearance volume）： V3
压气功计算
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。
•2 •2 s
•1
•s
如果压气机采用冷却措施，则可以假想理想的 压气过程是可逆定温过程，并定义压气机的 定温效率为：
只要知道压气机定温效率便可利用可逆定温过 程的轴功计算实际采用冷却措施的压气机所 消耗的轴功。
功率： 质量流量：
功率计算
例8-2有一台活塞式空气压缩机，其余隙比为 0.05，进气压力0.1MPa、温度25℃，压缩后 压力为0.6MPa。设压缩过程的多变指数为 1.25，试求压气机的容积效率。又若压缩终了 压力提高到1.6MPa，问此时容积效率为多少 ？
当p2=0.6Mpa时：ηv=0.84 当p2=1.6Mpa时：ηv=0.59
例8-3 上例中为把0.1MPa、25℃的空气压缩到 1.6MPa，现采用一个有中间冷却器的两级压 气机。设压缩过程多变指数为1.25，余隙比为 0.05，试求容积效率及压气机消耗的轴功。
两级： 单级：
例8-4 有一台轴流式压气机， 把空气从0.1MPa压缩到 •T 0.8MPa。设压缩过程为（不
8-4 压气机效率
实际压气机的压气过程中总是存在摩擦 、扰动等一些不可逆因素。因此ຫໍສະໝຸດ Baidu际压气机 的压气过程要比理想的可逆压气过程消耗更 多的功。通常用压气机效率来说明实际压气 机中不可逆因素的影响。
如果压气机不采用冷却措施，可以认为压气过 程是绝热过程，定义压气机的绝热效率为：
一般，轴流式及离心式 •T 压气机的绝热效率在 0.80—0.90之间。
可逆）的绝热过程，压气机 的绝热效率为0.8。空气的初 始温度为17℃，试求压缩终 了的温度。
•2 •2 s
•1
•s
作业
8-1 8-4 8-5
•82
8-3
8-6
比也不宜过高。
8-3 多级压缩(multistage compression)
理论上级数越多，越趋于近于定温压缩，耗功 越少，但级数太多，机构复杂，造价高，阻 力大，故一般不超过四级。
目的：获取高增压比的高压气体时，增压比不会 过高，压气机有较高的容积效率；出口温度降 低；耗功减少。
当 n1=n2=n, T1=T2’
余隙容积对压气功的影响
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：
结论：将相同数量的气体压缩到同一压力，压 气机消耗的功量与无余隙时相同。或者说压 气机压气功量在有无余隙时都相同。
余隙容积对排气量的影响
容积效率（volumetric efficiency）：
结论：当多变指数n一定时，容积效率取决于 余隙比和增压比（ The volumetric efficiency depends on the clearance ratio and compression ratio ）。所以应尽 量减小余隙比，同时单级压缩增压比不宜过高，一 般不超过10-12，同时， 从压缩终了温度考虑增压
工程传热学-第八章压气 机的压气过程
2020年5月23日星期六
按能量转变的观点看，各种压气机的压 气过程都基本上相同，在稳定工况时，都可 按稳态稳流进行分析。 q＝△h＋ws
•ws＝-∫vdp为图 中过程线左侧 面积
轴功计算
1．定熵压缩(过程1-2s)
2．定温压缩(过程1-2T)
3．多变压缩(过程1-2n)
8-2 活塞式压气机的压气过程
1．进气过程4-1 2．压缩过程1-2 3．排气过程2-3 4．膨胀过程3-4 有效容积（active volume）：
工作容积（stroke volume）：
余隙容积（clearance volume）： V3
压气功计算
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。
•2 •2 s
•1
•s
如果压气机采用冷却措施，则可以假想理想的 压气过程是可逆定温过程，并定义压气机的 定温效率为：
只要知道压气机定温效率便可利用可逆定温过 程的轴功计算实际采用冷却措施的压气机所 消耗的轴功。
功率： 质量流量：
功率计算
例8-2有一台活塞式空气压缩机，其余隙比为 0.05，进气压力0.1MPa、温度25℃，压缩后 压力为0.6MPa。设压缩过程的多变指数为 1.25，试求压气机的容积效率。又若压缩终了 压力提高到1.6MPa，问此时容积效率为多少 ？