活塞式压缩机原理简介资料ppt课件.ppt

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1、第1章活塞式压缩机原理简介第一节气体热力学基础第一节气体热力学基础一、热力学基本参数（气体的状态参数）气体的状态是由温度、压力、比容来表征的。即:（1-1）1.温度1.温度是表示物质受热的程度。温度用摄氏温标（每度）℃、绝对温标来表示，在气体热力计算中是用绝对温度表示的，两者的关系:（1-2）（绝对温标的零点）温度一些国家（如英、美）也用华氏温标表示，华氏与百氏的关系为：或2、气体的比容积2、气体的比容积v是单位质量气体所占有的容积。即：（m3/kg）（1-3）有时也用到密度，为单位体积气体所具有的质量。即：（kg/m3）（1-

2、4）可见与是互为倒数:（1-5）3.压力3.压力气体的压力是由于大量分子对容器内壁撞击的总效果，用单位面积上所受的力来度量，故亦称压强，单位为牛顿/米2（N/m2=Pa）来表示。压力用压力表测出的压力为表压力，（是气体压力与大气压的总合值）。热力计算中是用绝对压力的，则：P绝=P表+大气压（真空度）P真空=大气压－P绝二、状态方程二、状态方程前述为一隐函数的状态方程。对于理想气体（气体的分子是弹性的，不占据体积的质点，分子间无相互作用力），对1kg的气体则状态方程为：（1-6）R为气体常数（N·m/kg℃）Gkg的气体和实际气体

3、对Gkg的气体则状态方程为：（1-7）对于实际气体，则状态方程为：或（1-8）—反映实际气体相对理想气体偏离的程度，称为压缩性系数或压缩因子。（也是一个状态参数）。实际气体的影响<1，表明实际气体比理想气体易于压缩；>1，表明实际气体比理想气体难于压缩；=1，为理想气体。各种气体的R及值可从有关资料中查得。热力计算中，各种气体是从何压力以上才不能作为理想气体考虑，这可从各气体的曲线中确定。比如空气在20kg/cm2时则应考虑气体分子的影响。混合气体混合气体①压力：混合气体的压力等于混合气体的各组成气体的分压力之和P混=（道尔顿分

4、压定律）（1-9）②温度：混合情况下各组成气体的温度是相等的。混合气体的成分表示法混合气体的成分表示法：①容积成分（可见）（1-10）其中：—为部分容积（或称折合容积，即某一组成气体，当处于混合气体的温度和总压力下所占有的容积）。V混=混合气体的成分表示法②重量成分()（1-11）式中：—为混合气体中各气体的重量。混合气体的绝热指数满足下式：混合气体的成分表示法气体常数：或。压缩因子：为此混合气体的状态方程为：理想气体：或（1-12）实际气体：（1-13）三、过程方程及过程功三、过程方程及过程功：气体在压缩和膨胀过程中，状态的变

5、化是符合能量守恒转换定律，即内能、外功、热交换三者间应满足：且图1－1下图表明内能、外功、热交换在压缩过程中的相互关系。内能内能——流动气体所具有的能量，可分为静压力和动压力两部分。静压力是储存于物体内部的能量，称为内能，用u表示，单位（kcal/kg)。下面讨论一下在压缩机中遇到的几种典型过程。1．等温过程1．等温过程数学表达式：T=const，即dT=0。在P-V图上，等温过程为一等边双曲线。过程1-2表示等温压缩；过程1-2’表示等温膨胀；过程方程：（常数）（1-14）比如：或图1－2等温过程过程功：（1-15）内能变化：

6、或（1-16）热交换：（1-17）等温过程上述关系说明等温过程的热交换和过程功值相等，且正负号相同，也就是说：对于气体进行等温膨胀时，加入的全部用于对外膨胀作功，气体被压缩时，外界对气体所作的功全部转变为热量向外传出。2.绝热过程2.绝热过程数学表达式：或过程方程：=常数（为绝热指数）过程中初、终点、、T间的关系如下：(1-18)绝热过程过程功：（1-19）内能变化：（1-20）绝热过程上述关系说明：工质在绝热过程中与外界没有热量交换。过程功只能来自工质本身的能量。绝热膨胀时，工质膨胀功等于内能降；压缩时，工质消耗的功等于内能的

7、增量。图1－33.多变过程3.多变过程：过程方程式：=常数为多变指数过程中初、终态参数间有如下关式：（1-21）多变过程过程功：（1-22）内能变化（1-23）热交换量：（1-24）式中：Cv为定容比热。多变过程多变过程为更一般化的过程。若为等压过程；为等温过程；为绝热过程；为等容过程。图1－4第二节压缩机级的实际循环一、实际循环指示图第二节压缩机级的实际循环一、实际循环指示图用指示器在实际压缩机的某一级测录所得的压力-容积变化曲线为实际循环指示图。图5-1中：分别为名义进、排气压力，与理论指示图相比，有以下不同：图3－1实际循

8、环指示图①存在气体膨胀线c—d，为此，实际压缩机做的一个循环有4个过程，即：进气过程d—a，压缩过程a—b；排气过程b—c，以及膨胀过程c—d，此处，膨胀过程也为热力过程。②进、排气过程线分别低于或高于各名义压力线。③压缩、膨胀过程线的指数值是变化的。二、影响因