[理學(xué)]工程熱力學(xué)課件第4章(編輯修改稿)
2025-02-15 08:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 pvpTT 12 TT ?K4 6 71 ?T K5 7 92 ?T多變過程膨脹功 : ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?212121 1111 TTn cTTn ccTTn Rw vvp ??????????? ?? ? ? ? 30021 ?????? TT）（ 1)2(（ 1）（ 2）聯(lián)立得 : 計(jì)算氣體熱力學(xué)能和熵的變化量 計(jì)算氣體與外界的熱交換量 ? ? ? ? k J / k ??????? TTcu v12121212 lnlnlnlnvvcppcvvcppcsvvpv ??????? ? k J / k ???????k J / k 1 93 0 ??????? wuq 44 壓氣機(jī)的理論壓縮軸功 壓氣機(jī) 是生產(chǎn)壓縮氣體的設(shè)備，它 不是動力機(jī) ，而是 用 消耗機(jī)械能 來得到壓縮氣體的一種工作機(jī) 。 分類： 活塞式 — 壓力高，排氣量小 葉輪式 — 壓力低，排氣量大 按壓力高低 通風(fēng)機(jī) — 115kPa 鼓風(fēng)機(jī) — 115~350kPa 壓氣機(jī) — 350kPa 按工作原理 特殊引射式 壓縮器 收縮器 靜葉片 動葉片 擴(kuò)壓器 軸流式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 機(jī)殼 轉(zhuǎn)子 止推軸承 支撐軸承 聯(lián)軸器 軸端密封 進(jìn)口導(dǎo)向葉片 擴(kuò)壓管 離心式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 進(jìn)氣室 進(jìn)氣口 葉 輪 蝸殼 出氣口 出口擴(kuò)壓器 主軸 出口擴(kuò)壓器 噴管 混合室 擴(kuò)壓管 高壓工作流體 被引射流體 引射式壓縮器 —— 引射器 1p2p2p一、單級活塞式壓氣機(jī)工作原理 空氣過濾器 進(jìn)氣閥 氣 缸 活 塞 散熱片 排氣閥 單級活塞式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 p V a p V a p V a p V a p V a 1 p V a 1 a－ 1：氣體引入氣缸 p V a 1 同 14 a－ 1：氣體引入氣缸 p V a 1 a－ 1：氣體引入氣缸 p V a 1 2 a－ 1：氣體引入氣缸 p V a 1 2 1－ 2：氣體被壓縮 a－ 1：氣體引入氣缸 p V a 1 2 1－ 2：氣體被壓縮 a－ 1：氣體引入氣缸 p V a 1 2 1－ 2：氣體被壓縮 a－ 1：氣體引入氣缸 p V a 1 2 1－ 2：氣體被壓縮 a－ 1：氣體引入氣缸 p V a 1 2 2－ b：氣體流出 氣缸 b 1－ 2：氣體被 壓縮 a－ 1：氣體引入氣缸 V１ 1 2 a b p V V2 p2 0 1p139。239。a－ 1：氣體引入氣缸 1－ 2：氣體在氣缸內(nèi)進(jìn)行壓縮 2－ b：氣體流出氣缸，輸向儲氣筒 a1和 2b過程 不是熱力過程，只是氣體的移動過程，氣體狀態(tài)不發(fā)生變化，缸內(nèi)氣體的數(shù)量發(fā)生變化。 V１ 1 2 a b p V V2 p2 0 1p139。239。二、壓氣機(jī)的理論耗功量 a1：吸氣，傳輸流動功 p1V1 2b：排氣，傳輸流動功 p2V2 壓氣機(jī)耗功： 222111 Vpp d VVpW s ??? ?12：壓縮，耗外功 ??? 2121 pdVW221 211 VppdVVpW s ? ???)( 221 211 VpVppd V? ???? ??? 21 21 )( pVdpdV??? 21 V d ptW?可見壓氣機(jī)耗功以 技術(shù)功 計(jì)。 ? 壓氣過程有兩個極限的情況：即 絕熱壓縮 和等溫壓縮 。 ? 若壓縮過程進(jìn)行得很快，那么就接近于絕熱壓縮過程。如果壓縮過程進(jìn)行得較慢，且氣缸壁得到良好的冷卻，就接近于等溫壓縮過程。 ? 實(shí)際壓縮過程 是處于等溫與絕熱之間的 多變壓縮過程 。 二、壓氣機(jī)的理論耗功量 定溫、定熵、多變壓縮消耗理論功的比較 p V T s 1 2S 2T 1 2n p2 p1 2S 2T 2n a b p2 p1 j m n 注： a） 理想壓縮是等 溫壓縮 b）通常為多變壓縮， 1nk ?nTns TTT 222 ??單級活塞式壓氣機(jī)： n=~。 Tsnsss WWW , ??nsnsnsVTW,Tsnsss VVV , ??（ 1）可逆絕熱壓縮 ? ???????????????????????????kkstss ppRTkkTTkkRww112121, 111? 三種壓縮過程耗功量（ 1kg工質(zhì)） （ 3）可逆定溫壓縮 121, ln ppRTwwTtTs ???（ 2）可逆多變壓縮 ? ???????????????????????????nnntns ppRTnnTTnnRww112121, 11112pp?? 稱為 升壓比 。 45 活塞式壓氣機(jī)的余隙影響 由于余隙容積的存在，活塞就不可能將高壓氣體全部排出， 排氣終了時(shí)仍有一部分高壓氣體殘留在余隙容積內(nèi) 。因此， 活塞在下一個吸氣行程中，必須首先將余隙容積中 殘留的高壓氣體膨脹到進(jìn)氣壓力p1，才能從外界吸入氣體 。 一 、 余隙容積 當(dāng)活塞運(yùn)動到上死點(diǎn)位置時(shí)，活塞頂面與氣缸蓋間留有一定的空隙，為 余隙容積 V3。 產(chǎn)生原因 布置進(jìn)、排氣結(jié)構(gòu) 制造公差 部件熱膨脹 V=V１ － V４ V h=V１ － V3 V4 –V3 V 3 1 2 n n 4 3 5 0 p 有余隙的活塞
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