气源装置及系统

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（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。

（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。 （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。
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 成 分 （地表附近）
二氧化碳 氮(N2） 氧(O2） 氩（Ar） 其他 (CO2） 78.03 75.50 20.95 23.10 0.932 1.28 0.03 0.045 0.078 0.075
体积分数 （ %） 质量分数 （ %）
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。 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。
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 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。
（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 。
一、空气
空气的运动粘度与温度的关系（压力0.1013MPa）
t/ c
v /(10 m s )
2 4 1
o
0
20
40
60
80
1ຫໍສະໝຸດ Baidu0
0.133 0.157 0.176
0.196
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。
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。
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
第八章 气源装置及系统
第一节
概述
第二节
第三节 第四节
压缩空气
气源系统及空气净化处理装置 压缩空气的输送
第一节
一、气动系统
概述
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。
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。
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：
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：
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
第二节
二、气体的力学性能
压缩空气
(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
和质量流量
。
qV
qm
1）体积流量
二、气体的力学性能
2）质量流量:
（4）气阻:在气动系统中，气流通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。