工程热力学-第八章-压气机的热力过程-图文ppt课件.ppt

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1、南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益第八章压气机的热力过程第八章压气机的热力过程南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益PW 6000PW 6000压气机叶片压气机叶片压气机叶片压气机叶片叶片式叶片式南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事

2、业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益离心压气机离心压气机离心压气机离心压气机南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益鼓风机鼓风机鼓风机鼓风机南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益活塞式活塞式南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益引射式引射式南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义

3、市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 压气机是生产压气机是生产压气机是生产压气机是生产压缩压缩压缩压缩气体的设备，它不是动力气体的设备，它不是动力气体的设备，它不是动力气体的设备，它不是动力机，而是用机，而是用机，而是用机，而是用消耗机械能消耗机械能消耗机械能消耗机械能来得到压缩气体的一种工来得到压缩气体的一种工来得到压缩气体的一种工来得到压缩气体的一种工作机。作机。作机。作机。压气机压气机南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益通风机（通风机（通风机（通风机（110 k

4、Pa110 kPa)鼓风机（鼓风机（鼓风机（鼓风机（110400 kPa110400 kPa)压气机（压气机（压气机（压气机（400 kPa400 kPa)压气机的分类压气机的分类按工作原理和构造：按工作原理和构造：按工作原理和构造：按工作原理和构造：活塞式压气机活塞式压气机活塞式压气机活塞式压气机 叶轮式压气机叶轮式压气机叶轮式压气机叶轮式压气机特殊引射式压缩器特殊引射式压缩器特殊引射式压缩器特殊引射式压缩器按压缩气体压力范围：按压缩气体压力范围：按压缩气体压力范围：按压缩气体压力范围：南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保

5、障用人单位和职工的合法权益从热力学观点出发，尽管活塞式和叶轮式的结构从热力学观点出发，尽管活塞式和叶轮式的结构从热力学观点出发，尽管活塞式和叶轮式的结构从热力学观点出发，尽管活塞式和叶轮式的结构和工作原理都不同，但压缩过程中气体的状态变和工作原理都不同，但压缩过程中气体的状态变和工作原理都不同，但压缩过程中气体的状态变和工作原理都不同，但压缩过程中气体的状态变化本质上是一致的。化本质上是一致的。化本质上是一致的。化本质上是一致的。本章主要内容本章主要内容以活塞式压气机为重点，分析压缩气体生以活塞式压气机为重点，分析压缩气体生以活塞式压气机为重点，分析压缩气体生以活塞式压气机为重点，分析压缩气体

6、生产过程的热力学特性产过程的热力学特性产过程的热力学特性产过程的热力学特性南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益单级活塞式压气机工作原理单级活塞式压气机工作原理f f f f1 1 1 1：气体引入气缸：气体引入气缸：气体引入气缸：气体引入气缸1 1 1 12 2 2 2：气体在气缸内进行压缩：气体在气缸内进行压缩：气体在气缸内进行压缩：气体在气缸内进行压缩2 2 2 2g g g g：气体流出气缸，输向：气体流出气缸，输向：气体流出气缸，输向：气体流出气缸，输向储气筒储气筒储气筒储气筒不是热力过程，

7、只是气体的移动过程不是热力过程，只是气体的移动过程不是热力过程，只是气体的移动过程不是热力过程，只是气体的移动过程，气体状，气体状，气体状，气体状态不发生变化，缸内气体的数量发生变化态不发生变化，缸内气体的数量发生变化态不发生变化，缸内气体的数量发生变化态不发生变化，缸内气体的数量发生变化 f-1f-1f-1f-1和和和和2-g2-g2-g2-g过程过程过程过程南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益热力过程，气体的参数发生热力过程，气体的参数发生热力过程，气体的参数发生热力过程，气体的参数发生变化。变

8、化。变化。变化。1 12 2 过程过程n n有两种极限情况：有两种极限情况：有两种极限情况：有两种极限情况：绝热过程绝热过程绝热过程绝热过程1 1 1 12 2 2 2s s s s（散热很差）（散热很差）（散热很差）（散热很差）定温过程定温过程定温过程定温过程1 1 1 12 2 2 2T T T T（散热很好）（散热很好）（散热很好）（散热很好）n n过程耗功量可由图中过程过程耗功量可由图中过程过程耗功量可由图中过程过程耗功量可由图中过程线线线线1 1 1 12 2 2 2与与与与V V V V轴所包围的面积轴所包围的面积轴所包围的面积轴所包围的面积表示。表示。表示。表示。n n实际压缩实

9、际压缩实际压缩实际压缩1 1 1 12 2 2 2n n n n南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益压气机的理论耗功量压气机的理论耗功量压缩气体的生产过程包括气体的流入、压缩压缩气体的生产过程包括气体的流入、压缩压缩气体的生产过程包括气体的流入、压缩压缩气体的生产过程包括气体的流入、压缩和输出，所以压气机耗功应等于和输出，所以压气机耗功应等于和输出，所以压气机耗功应等于和输出，所以压气机耗功应等于压缩过程耗功压缩过程耗功压缩过程耗功压缩过程耗功与与与与进、排气过程推动功进、排气过程推动功进、排气过程

10、推动功进、排气过程推动功的代数和：的代数和：的代数和：的代数和：压气机耗功压气机耗功压气机耗功压气机耗功可见可见可见可见压气机耗功以技术功计压气机耗功以技术功计压气机耗功以技术功计压气机耗功以技术功计。南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（1 1 1 1）可逆绝热压缩）可逆绝热压缩）可逆绝热压缩）可逆绝热压缩三种压缩过程耗功量三种压缩过程耗功量南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（2 2 2 2）可逆多变

11、压缩）可逆多变压缩）可逆多变压缩）可逆多变压缩三种压缩过程耗功量三种压缩过程耗功量南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（3 3 3 3）可逆定温压缩）可逆定温压缩）可逆定温压缩）可逆定温压缩 压缩过程中气体终压和初压之比，称为压缩过程中气体终压和初压之比，称为压缩过程中气体终压和初压之比，称为压缩过程中气体终压和初压之比，称为增压增压增压增压比比比比，即：，即：，即：，即：三种压缩过程耗功量三种压缩过程耗功量南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人

12、员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益三种压缩过程耗功量三种压缩过程耗功量南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益产生原因产生原因布置进、排气结构布置进、排气结构制造公差制造公差部件热膨胀部件热膨胀余隙容积余隙容积当活塞运动到上死点位置时，活塞顶面与气当活塞运动到上死点位置时，活塞顶面与气当活塞运动到上死点位置时，活塞顶面与气当活塞运动到上死点位置时，活塞顶面与气缸盖间留有一定的空隙，为缸盖间留有一定的空隙，为缸盖间留有一定的空隙，为缸盖间留有一定的空隙，为余隙容积余隙容积余隙容积余隙容积V V V

13、Vc c c c南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益V V V Vh h h h为为为为气缸排量气缸排量气缸排量气缸排量：因为因为因为因为3 3 3 34 4 4 4为余隙容积中为余隙容积中为余隙容积中为余隙容积中剩余气体的膨胀过程剩余气体的膨胀过程剩余气体的膨胀过程剩余气体的膨胀过程（多变过程），所以（多变过程），所以（多变过程），所以（多变过程），所以4 4 4 41 1 1 1表示表示表示表示有效进气有效进气有效进气有效进气。有效吸气容积有效吸气容积有效吸气容积有效吸气容积：余隙容积的影响余隙

14、容积的影响南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益余隙容积的影响余隙容积的影响 生产量：生产量：生产量：生产量：容积效率：容积效率：容积效率：容积效率：由于为余隙容积中剩余由于为余隙容积中剩余由于为余隙容积中剩余由于为余隙容积中剩余气体的膨胀过程（气体的膨胀过程（气体的膨胀过程（气体的膨胀过程（3 3 3 34 4 4 4过过过过程），有效吸气容积程），有效吸气容积程），有效吸气容积程），有效吸气容积小于小于小于小于气气气气缸排量。缸排量。缸排量。缸排量。南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和

15、完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益讨论：讨论：讨论：讨论：余隙容积百分比：余隙容积百分比：余隙容积百分比：余隙容积百分比：余隙容积的影响余隙容积的影响南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益理论耗功量：理论耗功量：理论耗功量：理论耗功量：可见有余隙容积后，如果增压比相同，理论可见有余隙容积后，如果增压比相同，理论可见有余隙容积后，如果增压比相同，理论可见有余隙容积后，如果增压比相同，理论上所消耗的功与无余隙容积时上所消耗的功与无余隙容积时上所消耗的功与无

16、余隙容积时上所消耗的功与无余隙容积时相同相同相同相同。余隙容积中剩余气体膨余隙容积中剩余气体膨余隙容积中剩余气体膨余隙容积中剩余气体膨胀可利用，因此耗功是两者胀可利用，因此耗功是两者胀可利用，因此耗功是两者胀可利用，因此耗功是两者之差：之差：之差：之差：余隙容积的影响余隙容积的影响南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益两级压缩、中间冷却压气机两级压缩、中间冷却压气机避免单级压缩因增压比太高而影响容积效率避免单级压缩因增压比太高而影响容积效率避免单级压缩因增压比太高而影响容积效率避免单级压缩因增压比太高

17、而影响容积效率省功省功省功省功（减少压缩过程的多变指数）（减少压缩过程的多变指数）（减少压缩过程的多变指数）（减少压缩过程的多变指数）南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益两级压缩、中间冷却分析两级压缩、中间冷却分析耗功量耗功量耗功量耗功量1低压缸低压缸a中冷器中冷器3高压缸高压缸2每生产每生产1 kg1 kg压缩气体：压缩气体：npn南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益设两级压缩的多变指数相设两级压缩的多

18、变指数相设两级压缩的多变指数相设两级压缩的多变指数相同，且同，且同，且同，且两级压缩、中间冷却分析两级压缩、中间冷却分析南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益最佳增压比最佳增压比最佳增压比最佳增压比同理，对于同理，对于同理，对于同理，对于m m m m级压缩、级间冷却：级压缩、级间冷却：级压缩、级间冷却：级压缩、级间冷却：两级压缩、中间冷却分析两级压缩、中间冷却分析南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 若分

19、级若分级m m，则趋于定温压缩但由于体积庞，则趋于定温压缩但由于体积庞大，系统复杂，可靠性下降，一般大，系统复杂，可靠性下降，一般2-42-4级。级。多级压缩、中间冷却分析多级压缩、中间冷却分析南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益该设计特点该设计特点该设计特点该设计特点每级压气机所需的每级压气机所需的每级压气机所需的每级压气机所需的功相等功相等功相等功相等，有利于压气机曲，有利于压气机曲，有利于压气机曲，有利于压气机曲轴的平衡轴的平衡轴的平衡轴的平衡每个气缸中气体压缩后所达到的每个气缸中气体压缩后所

20、达到的每个气缸中气体压缩后所达到的每个气缸中气体压缩后所达到的最高温度相最高温度相最高温度相最高温度相同同同同每级向外排出的每级向外排出的每级向外排出的每级向外排出的热量相等热量相等热量相等热量相等各级气缸各级气缸各级气缸各级气缸容积按增压比递减容积按增压比递减容积按增压比递减容积按增压比递减多级压缩、中间冷却分析多级压缩、中间冷却分析南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益压气机定温效率压气机定温效率活塞式压气机无论是单级或多级压缩都应尽活塞式压气机无论是单级或多级压缩都应尽活塞式压气机无论是单级或多

21、级压缩都应尽活塞式压气机无论是单级或多级压缩都应尽可能采用冷却措施，力求接近可能采用冷却措施，力求接近可能采用冷却措施，力求接近可能采用冷却措施，力求接近定温过程定温过程定温过程定温过程。工程上采用压气机的定温效率来作为活塞式工程上采用压气机的定温效率来作为活塞式工程上采用压气机的定温效率来作为活塞式工程上采用压气机的定温效率来作为活塞式压气机性能优劣的指标：压气机性能优劣的指标：压气机性能优劣的指标：压气机性能优劣的指标：即：可逆定温压缩过程消耗的功与实际压缩即：可逆定温压缩过程消耗的功与实际压缩即：可逆定温压缩过程消耗的功与实际压缩即：可逆定温压缩过程消耗的功与实际压缩过程消耗的功之比过程

22、消耗的功之比过程消耗的功之比过程消耗的功之比南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益与活塞式压气机相比，叶轮式压气机结构紧凑，与活塞式压气机相比，叶轮式压气机结构紧凑，与活塞式压气机相比，叶轮式压气机结构紧凑，与活塞式压气机相比，叶轮式压气机结构紧凑，输气量大，输气均匀且运转平稳，效率高；输气量大，输气均匀且运转平稳，效率高；输气量大，输气均匀且运转平稳，效率高；输气量大，输气均匀且运转平稳，效率高；缺点：增压比小，需要级数多；气流速度高，造缺点：增压比小，需要级数多；气流速度高，造缺点：增压比小，需要

23、级数多；气流速度高，造缺点：增压比小，需要级数多；气流速度高，造成摩擦损失。成摩擦损失。成摩擦损失。成摩擦损失。叶轮式压气机分为离心式与轴流式两种型式。叶轮式压气机分为离心式与轴流式两种型式。叶轮式压气机分为离心式与轴流式两种型式。叶轮式压气机分为离心式与轴流式两种型式。活塞式压气机缺点：单位时间内产气量小（转速活塞式压气机缺点：单位时间内产气量小（转速活塞式压气机缺点：单位时间内产气量小（转速活塞式压气机缺点：单位时间内产气量小（转速不高，间隙性的吸气和排气，以及余隙容积的影不高，间隙性的吸气和排气，以及余隙容积的影不高，间隙性的吸气和排气，以及余隙容积的影不高，间隙性的吸气和排气，以及余隙

24、容积的影响）。响）。响）。响）。叶轮式压气机叶轮式压气机南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益轴流式轴流式轴流式轴流式离心式离心式离心式离心式高转速高转速高转速高转速中小流量压气机中小流量压气机中小流量压气机中小流量压气机气流撞击动叶，迫使气流减气流撞击动叶，迫使气流减气流撞击动叶，迫使气流减气流撞击动叶，迫使气流减速拐弯，从而实现增压速拐弯，从而实现增压速拐弯，从而实现增压速拐弯，从而实现增压由于排量大，运转快，难冷却，可作由于排量大，运转快，难冷却，可作绝热压缩绝热压缩考虑。考虑。叶轮式压气机叶轮

25、式压气机南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益不可逆绝热压缩不可逆绝热压缩不可逆绝热压缩不可逆绝热压缩1 1 1 12 2 2 2 定熵压缩过程定熵压缩过程定熵压缩过程定熵压缩过程1 1 1 12s2s2s2s理想压缩过程理想压缩过程理想压缩过程理想压缩过程实际压缩过程实际压缩过程实际压缩过程实际压缩过程定压线定压线定压线定压线叶轮式压气机工作过程叶轮式压气机工作过程南京航空航天大学为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 可逆绝热压缩时压气机所需的功与不可逆绝热可逆绝热压缩时压气机所需的功与不可逆绝热可逆绝热压缩时压气机所需的功与不可逆绝热可逆绝热压缩时压气机所需的功与不可逆绝热压缩时所需的功之比称为压气机的压缩时所需的功之比称为压气机的压缩时所需的功之比称为压气机的压缩时所需的功之比称为压气机的绝热效率绝热效率绝热效率绝热效率，也，也，也，也称为压气机的称为压气机的称为压气机的称为压气机的绝热内效率绝热内效率绝热内效率绝热内效率：压气机的绝热效率压气机的绝热效率