扬州大学：《工程热力学》课程教学资源（PPT课件，预习）4.3 压气机的理论压缩功

工程热力学4.3压气机的理论压缩功

4.3 压气机的理论压缩功 工程热力学

压气机的理论压缩功一、压气机用来压缩气体的设备称为压气机压气机的分类引射式活塞式叶轮式X5压力高排量小压力低排量高

压气机的理论压缩功 一、压气机 用来压缩气体的设备称为压气机。 压气机的分类 活塞式 叶轮式 引射式 压力高排量小 压力低排量高

压气机的理论压缩功一、压气机气体经压缩后，压力升高，称为压缩气体压缩气体压力通风机一 350 kPa分析压气机热力过程的主要任务是计算定量气体自出状态压缩至预定终状态所消耗的轴功，并探讨省功途径

压气机的理论压缩功 一、压气机 气体经压缩后，压力升高，称为压缩气体。 压气机 的分类 压缩气体压力 350 kPa 通风机 鼓风机 压气机 分析压气机热力过程的主要任务是计算定量气体自出状 态压缩至预定终状态所消耗的轴功，并探讨省功途径

压气机的理论压缩功二、单级活塞式压气机的工作原理为安装气阀，在活塞左死点与气缸间留有间隙，称为余隙容积三个工作阶段吸气过程进气阀A打开、排气阀B关闭；活塞自左死点右移；初态pPI、T,气体吸入气缸；活塞到达右死点，吸气轴功结束。PI、T不变，质量增加储气罐

压气机的理论压缩功 二、单级活塞式压气机的工作原理 为安装气阀，在活塞左死点与气 缸间留有间隙，称为余隙容积。 三个工作阶段 吸气过程 进气阀A打开、排气阀B关 闭；活塞自左死点右移；初态p1、T1气 体吸入气缸；活塞到达右死点，吸气 结束。 p1、T1不变，质量增加

压气机的理论压缩功二单级活塞式压气机的工作原理三个工作阶段压缩过程进气阀A关闭、排气阀B关闭；活塞自右死点左移；气体压缩升压。P1、T为变p2、T，质量不变。轴功排气过程活塞左移至某点；进气阀A关闭、排气阀B被顶开：压缩气体排至储气罐过管道；活塞继续移至左死点储气罐P2、T,不变，质量减小

压气机的理论压缩功 三个工作阶段 压缩过程 排气过程 进气阀A关闭、排气阀B关 闭；活塞自右死点左移；气体压缩升 压。 p1、T1为变p2、T2，质量不变。 活塞左移至某点；进气阀A 关闭、排气阀B被顶开；压缩气体排至 储气罐过管道；活塞继续移至左死点。 p2、T2不变，质量减小。 二、单级活塞式压气机的工作原理

压气机的理论压缩功二、！单级活塞式压气机的工作原理理论压气过程（理论工作循环）假设1、活塞也缸盖间无余隙，整个气缸容积为工作容积；2、压缩过程可逆，气体进出气阀无阻力损失；3、气缸中排气压力等于储气罐压力。P2V2升压比/热力过程描述p2/p1压力比1-2是闭口系统的压缩过程piVi2-3是为排气过程，发生质量迁移，0无状态变化；.5L发生质量迁移4-1是为吸气过程二.无状态变化；

压气机的理论压缩功 理论压气过程（理论工作循环）假设 二、单级活塞式压气机的工作原理 1、活塞也缸盖间无余隙，整个气缸容积为工作容积； 2、压缩过程可逆，气体进出气阀无阻力损失； 3、气缸中排气压力等于储气罐压力。 热力过程描述 1-2是闭口系统的压缩过程； 2-3是为排气过程，发生质量迁移， 无状态变化； 4-1是为吸气过程，发生质量迁移， 无状态变化； 升压比/ 压力比

压气机的理论压缩功三、卓单级活塞式压气机理论压气轴功的计算压气机消耗的压气轴功等于热力工程1-2的压缩功和进气、排气消耗的流动功mkg工质W.=pdV-(p2V2-PiV).N2VdppdV+d(pV)=P2V2-PIV2=VdpWW.-W-W--Vdp轴功技术功热力学第一定律

压气机的理论压缩功 三、单级活塞式压气机理论压气轴功的计算 mkg工质 技术功 轴功 压气机消耗的压气轴功等于热力工程1-2的 压缩功和进气、排气消耗的流动功。 热力学第一定律

压气机的理论压缩功三、单级活塞式压气机理论压气轴功的计算W。= S12341取决于初、终状态和压缩过程1-2的性质定炳过程极端过程1-2（1）过程进行极快、传出热量极少极端过程1-2（2）定温过程过程进行很慢、气缸冷却效果好实际采用冷却措施，压缩过程为定温和定滴间的多变过程力Dn=KPInl2斤2g2510~090u<o5AY

压气机的理论压缩功 三、单级活塞式压气机理论压气轴功的计算 wc = S12341 取决于初、终状态和压缩过程1-2的性质 极端过程1-2（1） 过程进行极快、传出热量极少 定熵过程 极端过程1-2（2） 过程进行很慢、气缸冷却效果好 定温过程 实际采用冷却措施，压缩过程为定温和定熵间的多变过程

压气机的理论压缩功三、单级活塞式压气机理论压气轴功的计算D1、定温压缩过程轴功·U-常数22h2p2 V222VdpW--Ws、T= S12T341piVipiViV-p压气过程消耗轴功2p1P2=mRTln<oVdp=-piV,InWST=-p2P1消耗轴功一部分增Qr=△H+W.T稳态稳流能量方程加气体，一部分转化为热能放出-WsT=（H2-H)-QT定温过程轴功全部转定温过程W.T=QIH2=Hi化为热能

压气机的理论压缩功 三、单级活塞式压气机理论压气轴功的计算 1、定温压缩过程轴功 Ws、T = S12T341 稳态稳流能量方程 定温过程 压气过程消耗轴功 消耗轴功，一部分增 加气体焓，一部分转 化为热能放出 定温过程轴功全部转 化为热能

压气机的理论压缩功三、单级活塞式压气机理论压气轴功的计算2、定滴压缩过程轴功p=常数2斤22g2VdpW.--Ws.s= S12s341V=piVi/pt.2WpiViVdp=mR(Ti-T2)-S.AQ=AH+Ws$-稳态稳流能量方程-Wss-H2一HQ=0定炳过程消耗轴功全部用于增加气体熔

压气机的理论压缩功 三、单级活塞式压气机理论压气轴功的计算 2、定熵压缩过程轴功 Ws、s = S12s341 稳态稳流能量方程 定熵过程 消耗轴功全部用 于增加气体焓