第三章往复压缩机级的循环压缩机研究所郭蓓2014年2月基本概念压缩机的级:在压缩机中进行连续压缩的单元。(单级、两级、多级)循环:压缩机曲轴旋转一周,活塞由外止点经内止点又回到外止点,气缸容积中进行的各个过程的总和。压缩机级的循环我们需要研究什么?1.压缩机内部热力参数的变化2.压缩机的流量3.压缩机的耗功3.1压缩机级的理论循环假设条件:被压缩气体能全部排出气缸(无余隙容积)进排气过程无流动阻力损失进排气过程无气流脉动进排气过程无热交换无泄漏过程指数为常数压缩机级的理论循环指示图压缩机的循环不是热力循环!3.1压缩机级的理论循环主要内容循环过程的方程进气量指示功NEXT理论循环中的过程方程气体在压缩过程中能量的转化符合能量守恒定律PvdWdudqdwdudqdTCduvpdVdwRTpv对理想气体:理想气体的过程方程等温过程:绝热过程:多方过程:PvdWdudqconstpvconstpvkk——绝热指数vpCCkconstpvnn——多方过程指数constTPnn1实际气体的过程方程ZRTpv实际气体状态方程:Z反映了相比理想气体,被压缩容易与否的程度根据对比态定律,Pr、Tr、vr中两个参数相同,第三个也相同:rrcrrrcccTpZTvpRTvpRTpvZ,多数气体的临界压缩因子在0.23~0.3范围内。通用压缩因子图,根据Zc=0.27做出实际气体的过程方程对可逆绝热(等熵)过程,分别为:kv、kTconstpvvnnv——容积过程指数;nT——温度过程指数,和所处的状态有关,是变值constTPTTnn1由于nT受温度、压力的影响变化小,一般先求出温度,再根据状态方程求V。TTnnppTT12112RTpvZTnppZZvv1211212理论循环中的过程方程对理想气体对实际气体TTnnppTT12112constpvnconstTPnn1constpvvnconstTPTTnn1RTpvZTnppZZvv1211212理论循环中的过程方程理想气体,实际气体,nppVV12112PV1234nnppTT11212TkppZZVV1211212TTnnppTT11212返回级的理论进气量行程容积(Displacementvolume)活塞由止点4到止点1的一个行程所扫过的气缸容积。级的理论进气量进气压力、进气温度条件下,一个行程中所吸进的气体容积。级的理论容积流量单位时间内形成的容积之和SAVph返回nVqVth1理论循环指示功定义:压缩机完成一个理论循环所消耗的功。直接用于压送气体所消耗的功(不包括摩擦功)。符号规定:活塞对气体做功为+,气体对活塞为-。进气过程:压缩过程:排气过程:1411VPPdVWs21PdVWc3222VPPdVWd理论循环指示功循环指示功=进气过程功+压缩过程功+排气过程功dcsiWWWW212211VPPdVVP2121PdVPVd21VdP理想气体循环指示功多变压缩过程循环指示功:特殊情况:等温、绝热理论循环指示功与压缩过程功的比较?111121121nnPPVPnnVdPW理论循环指示功在P-V图上的表示PV1342s2n2T实际气体理论循环指示功实际气体状态方程:实际气体多变压缩过程方程:实际气体理论循环指示功:其中,Z随压力和温度变化,取为平均值。constpvvnconstTPTTnn1mZRTpV1112211111ZZPPnnVPVdPWTTnnTT221ZZZ或21ZZZ返回TnppZZVV12112123.2压缩机级的实际循环及其指示图主要讲述实际循环指示图与理论循环指示图的区别实际循环的影响因素及其在指示图上的表示气阀对工作过程的影响3.2.1实际循环指示图与理论循环指示图的区别存在膨胀线(余隙容积)进气压力低于名义进气压力,排气压力高于名义排气压力。(进排气接管中压力按时间积分的平均值)压缩、膨胀过程指数为变值。存在泄漏。3.2.2影响实际循环的因素1)余隙容积存在余隙容积?活塞到达止点时与缸盖间的间隙第一道活塞环前活塞与气缸间的径向间隙气缸至气阀的通道气阀本身的气流通道余隙容积的影响?—...