压缩机工作过程模拟

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活塞式压缩机的理论工作循环是什么

活塞式压缩机的理论工作循环是什么活塞式压缩机是一种广泛应用于工业和家用领域的压缩设备，它主要通过活塞的往复运动来实现气体的压缩和排放。

其理论工作循环通常包括吸入、压缩、排放三个过程。

首先，让我们来看看活塞式压缩机的吸入过程。

在吸入过程中，压缩机的活塞从外向内运动，使得压缩机的工作腔体积增大。

此时，由于活塞内外气压差异，外部空气将进入工作腔内。

这个过程通常需要一个吸气阀门来控制气体的流动方向，从而保证只有外部空气可进入压缩机。

接下来是压缩过程。

在压缩过程中，活塞开始向外运动，使得工作腔体积减小。

同时，由于活塞向外运动，工作腔内的气体被迫被压缩，气体的压力随之上升。

这个过程中，通常还会存在一个压缩阀门，用于控制气体进入和离开工作腔，以保证气体被有效地压缩。

最后是排放过程。

在排放过程中，活塞再次向内运动，使得工作腔体积增大。

由于此时工作腔内的气体压力高于外部空气压力，气体被迫通过排气阀门排出。

排气阀门通常在压缩机的排气管上，用于控制气体的排放方向和流量。

以上就是活塞式压缩机的理论工作循环。

整个循环过程中，活塞的往复运动不断重复，从而实现气体的压缩和排放。

这种压缩机工作原理简单、结构紧凑，因此在许多场合得到了广泛应用。

活塞式压缩机具有很多优点，比如压缩比高、压力稳定、适应性强等。

同时，由于其原理简单，维护和保养也相对容易。

因此，活塞式压缩机在空调、制冷、气体输送等领域中得到了广泛的使用。

不过，活塞式压缩机也存在一些局限性，比如噪音大、振动大、体积较大等。

此外，由于活塞的运动存在摩擦，还需要一定的润滑和冷却措施。

这些问题在实际应用中需要加以注意。

总的来说，活塞式压缩机的理论工作循环是一个循环过程，包括吸入、压缩、排放三个步骤。

通过活塞的往复运动，压缩机能够对气体进行有效地压缩和排放，从而实现了许多行业的需求。

活塞式压缩机的应用前景广阔，但仍需要不断地改进和优化，以满足不同领域的需求。

活塞式制冷压缩机理想工作过程

活塞式制冷压缩机理想工作过程
活塞式制冷压缩机是一种常见的压缩机类型，广泛应用于空调、制冷设备等领域。

本文将介绍活塞式制冷压缩机的理想工作过程。

活塞式制冷压缩机的理想工作过程分为四个步骤：吸入、压缩、冷却和排出。

首先是吸入阶段。

在吸入阶段，活塞向下运动，扩大了气缸内的容积。

随着容积的增大，外界空气以低压进入气缸内，形成吸入气体。

同时，进气阀门打开，有利于气体的吸入。

接下来是压缩阶段。

在压缩阶段，活塞向上运动，减小了气缸内的容积。

气体在此过程中被压缩，温度和压力逐渐增加。

进气阀门关闭，以防止气体的逆流。

然后是冷却阶段。

在冷却阶段，压缩的气体进入冷凝器。

在冷凝器中，通过散热器的冷却，气体的温度降低，通过与周围环境的热交换，将热量散发到外部。

最后是排出阶段。

在排出阶段，冷却后的气体进入膨胀阀。

膨胀阀的作用是控制气体的流量，并将气体导入蒸发器。

在膨胀器中，气体通过蒸发过程吸收蒸发器内的热量，从而降低蒸发器内的温度。

通过这样的一系列过程，活塞式制冷压缩机将工质从低温低压状态转变为高温高压状态。

这样的状态将有利于制冷系统的运行。

需要注意的是，上述过程是基于理想条件下的描述。

实际情况中，压缩机的工作过程可能受到不同因素的影响，如摩擦、压力损失等。

因此，在实际工作中需要对这些因素进行考虑和优化，以提高制冷系统的效率和性能。

活塞式制冷压缩机是一种重要的制冷设备。

了解其理想工作过程有助于我们更好地理解制冷系统的运作原理，为相关领域的设计和应用提供指导。

旋叶式压缩机工作过程模拟的研究

维普资讯
第２卷第３３期
文章编号：０６— ３８２０）３— ２７— ４１０９４（０６００００
计
算
机
仿
真
２６月０年３０
旋叶式压缩机工作过程模拟的研究
张雨英，杨晨
（重庆大学动力工程学院，重庆４Ｏ４）０Ｏ４
ｕｉｒｏｖｒｍｐｒａｔｏｉｏ．Ｉｉｐｏｅｈｔｔｅｈｏｅｉｆｒｔｅｗｏｋｎｒｃｓｄｌａｃｒｓｂｉａｌｎｆｍｎｅｅｙｉｏｔｎｓｉｎｔｓｒｖｄｔａｈｙｔｓｓｏｈｒｉｇｐｅｓｍｏｅｃｏｄａｃｌｏｐｔｐｈｏｓｙｗｉｈａｔｔｔｅｆｃ．Ａｎｔｃｕｄｂｓｄｆｒｅｇｎｅｎｅｉｎａｄｏｅａｉｇａａｙｉ．ｈｄｉｏｌｅｕｅｎｉｅｒｇｄｓｇｎｐｒｔｎｌｓｓｏｉｎ
摘要：旋叶式压缩机以其结构简单紧凑、运转平稳、容积效率高等优点。得到了越来越广泛的应用。该文对汽车空调用旋叶式压缩机的工作过程进行了模拟，数学模型的建立基于” 其任一时刻基元内工模拟的基础上，采用有限元法计算了压缩机基元在若干关键位置的热力参数分布情况。结果表明，压缩机基元内的热力参数在各个关键位置上的分布基本均匀，证明了工作过程数学模型建立的假设基本符合实际情况，可应用于工程设计
ｍｅｙｏｈｓｓＴｅｔｅｍａｔｔｓｏｅｒｆｇｒｎｎｔｅｃａｅｓｕｉｒｔｎｉ ” ａｅｎｔｅｗｏｋｎｎｈｐｔｅｉ：” ｈｈｒｌｓａｕｆｈｅｒｅａｔｉｈｍｂｒｉｎｆｍａｙｔｔｉｈｏａｍｅ．Ｂｓｄｏｈｒｉｇ

涡旋压缩机非稳态工作过程的数值模拟

涡旋压缩机非稳态工作过程的数值模拟
苏顺玉张春枝陈俭刘秋新
武汉科技大学城市建设学院
摘要：本文以Ｒ１４为工质，３ａ在忽略泄漏和润滑油对压缩过程影响的情况下，给出了涡旋压缩机非稳态压缩过
程模型。并用四阶Ｒｎｅｕｔ法同时求解以曲轴转角为变量的相关方程式，ｕｇ－ｔＫａ对涡旋压缩机压缩过程中气体工质
ｉｓａｔｎｏｓｃｍｐｅｓｏｒｃｓｎａｓｒｌｃｍｐｅｓｒｎｔｎｅｕｏｒｓｉｎｐｏｅｓｉｃｏｌｏａｒｓｏ．
Ｋｅｗｏｒ：ｏｒｓｉｎｐｏｅｓｓｒｌｃｍｐｅｓｒｕｓｅｄｔｔｄｌｃｍｐｅｓｏｈｍｂｒｙｄｓｃｍｐｅｓｏｒｃｓ；ｃｏｌｏｒｓｏ；ｎｔａｙｓａｅｍｏｅ；ｏｒｓｉｎｃａｅ
温度、压力和容积的变化进行了模拟计算。结果表明，拟计算出的数据是合理的。模该模型可以用来模拟涡旋压缩机非稳态工作过程。
关键词：压缩过程涡旋压缩机非稳态模型压缩腔
ＵｎｓｅａｄｙＳｔｅＳｉｕｌｉｈＣｏｍｐｒｓｏｎＰｒｔａｔｍａｔｏｎｏｆｔｅｅｓｉｏｃｅｓｎａＳｃｒｌｓｉｏｌ
Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ
ＳＳｕ・ｕＺＵｈｎｙ，ＨＡＮＧＣｈｎｚｉＣＮｉｎＬＵｕｘｎｕ－ｈ，ＨＥＪ，ＩＱｉ－ｉａ
ＣｏｌｇｆＵｒａｎｔｕｔｏ，ｕａｉｅｓｔｆＳｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙｌｅｏｂｎＣｏｓｒｃｉｎＷｈｎＵｎｖｒｉｏｃｅｃｎｃｎｌｇｅｙ

第四章-涡旋式制冷压缩机ppt课件

17-电动机 18-润滑油
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
立式
吸气排气
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
3.1活塞式制冷压缩机的构造
Refrigeration Technique
张进制作
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图4-11 涡旋式压缩机的结构 1-动盘 2-静盘 3-机体 4-防自转环 5-偏心轴 6-进气口 7-排气口
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
工作过程
压缩腔排气孔
随着曲轴转动，动涡旋体作回转平动，动静涡旋体保持良好啮合，外圈两个月牙形空间中的气体不断向中心推移，容积不断缩小，压力逐渐升高，进行压缩过程。
3.1活塞式制冷压缩机的构造
Refrigeration Technique

R134a螺杆制冷压缩机工作过程数值模拟及实验研究

1. 1 基本假设
M g 为制冷剂气体的质量 ; M l 为油的质量 ; h 为比
螺杆制冷压缩机内部为油气混合物的两相流动 , 由于泄漏、热交换、油气之间的相互作用 , 运动部件的摩擦损失以及脉动损失等因素的影响 , 该工作过程为变质量系统的热力过程 . 为便于对其进行过程模拟 , 需忽略一些次要因素 , 现给出以下基本假设: ( 1) 压缩机吸排气腔容积无限大 . 在此假设下 , 可以不考虑吸排过程中的压力脉动影响 . ( 2) 各基元容积在相同转角时 , 制冷剂与油的状态参数分别相同 , 压力相等 . ( 3) 油相无相变 , 不可压缩 . ( 4) 制冷剂气体在流经泄漏通道时 , 由于流速较高 , 认为可压缩 , 而在流经其他通道时认为不可压缩 , 是绝热流动 . 1. 2 控制方程在上述基本假设下 , 取一个工作腔为控制体 , 利用变质量系统热力学原理 , 根据能量守恒、质量守恒方程建立工作腔的热力学基本方程 . 根据变质量系统热力学第一定律 δU = δ Ein - δ Eout - δQ +δW ( 1) 式中 : U 为内能 ; E 为存储能量 ; Q 为热交换量 ; W 为过程功 . 将其分别用于控制体中的气相 ( 制冷剂气体) 和液相 ( 油) , 可得到如下的控制方程 ( 5 h g/ 5 T g) v ・( 5 p/ 5 v g) T 5 hg g g dp 1 = ・ ( 5 p/ 5 T g) v dθ vg 5 vg T g
Theoretical and Experimental Investigation on Working Process of Scre w Refrigeration Compressor with R134a
W u Huagen , Xi ng Zi w en , S hu Pengchen g

活塞式压缩机工作的四个过程

活塞式压缩机工作的四个过程活塞式压缩机是一种常见的压缩机类型，广泛应用于各个领域。

它以其简单可靠的工作原理，高效能的压缩效果，受到了广大用户的青睐。

活塞式压缩机的工作过程可以分为四个阶段：吸气、压缩、密封、排气。

首先是吸气阶段。

活塞向后退，气缸内的压力降低，形成一个低压区域。

同时，进气阀打开，外部空气通过进气管道进入气缸，充满整个气缸。

接下来是压缩阶段。

活塞开始向前运动，气缸内的气体被逐渐压缩。

由于气体的体积减小，气体分子之间的距离变小，分子间相互碰撞频率增加，从而使气体的温度升高。

这个过程是一个绝热过程，热量不流出也不流入，所以温度变化是由活塞工作所产生的。

然后是密封阶段。

当活塞到达气缸的前端时，压缩气体被隔离在活塞上方的压缩室中。

活塞与气缸之间的密封件起到了重要的作用，确保压缩气体不会泄漏。

常见的密封件有活塞环和气缸套。

最后是排气阶段。

活塞再次向后退，排气阀打开。

压缩室内的高压气体通过排气管道排出气缸，从而完成一个完整的工作周期。

排出的气体可以经过后续处理再利用，也可以直接排放到大气中。

活塞式压缩机的工作过程可以视为一个循环，不断地重复进行。

具体的工作过程取决于压缩机的设计和应用。

比如，工业领域常用的活塞式压缩机具有较大的压缩比和较高的工作效率，适用于高负荷、长时间运行的环境。

而家用空调中使用的活塞式压缩机则更小巧轻便，适用于小功率、周期性使用的场合。

总的来说，活塞式压缩机工作的四个过程：吸气、压缩、密封、排气。

这些过程的相互配合，使得活塞式压缩机能够将气体压缩为更高压力的气体，从而满足不同领域的需求。

活塞式压缩机凭借其可靠性和高效性，成为了工业生产和生活中不可或缺的设备之一。

涡旋压缩机工作过程模拟及传热分析

ＪＩＡＮＧＹｉｎｇ，ＺＨＡＨａｉ — ｂｉｎ，ＷＡＮＧＪｕｎ，ＺＨＡＮＧＸｉａｏ — ｈｕｉ，ＺＨＡＮＧＤａ — ｈａｉ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ（Ｈｕａｄｏｎｇ），Ｑｉｎｇｄａｏ２６６５８０，Ｃｈｉｎａ）
理地设置壁面热力条件参数实现涡旋压缩机达到热力平衡状态的数值模拟计算方法。
【关键词】：涡旋压缩机；工作过程；数值模拟；传热分析；热力平衡中图分类号：ＴＨ４５５文献标志码：Ａ
文章编号：１００６ — ２９７１（２０１４）（】ｌ一００３４ — ０５
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅ（ｔｏｎｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｌａｗｏｆｓｃｒｏｌｌｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｕｎｓｔｅａｄｙ，ａｄｉａｂａｔｉｃｔｌｏｗｉｎｇｉｎｓｃｒｏｌｌｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｎｓｕｒｅｓｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｔｈｒｏｕｇｈｇｒｉｄ — ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｖａｌｉｄａ — ｔｉｏｎａｎｄｄｙｎａｍｉｃｒｅｍｅｓｈｉｎｇｖｅｒｉｉｆｃａｔｉｏｎｏｔ＇ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｓｃｒｏｌｌｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｇａｉｎｉｎｇｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｎｔｏｕｒｓ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎ — ｔｏｕｒｓ，ｖｅｌｏｃｉｔｙｃｏｎｔｏｕｒｓｏｆｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｃｒｏｌｌｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｇａｉｎｉｎｇｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｃｕｒｖｅｓａｎｄｌｅａｋａｇｅｌａｗｄｕｒｉｎｇｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇｃｈａｍｂｅｒｓ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｖｅｓｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓａｎｄｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｉｔｈｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｌｆｏｗａｎｄｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｉｎｓｃｒｏｌ１ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｉｔｓｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｐｏｉｎｔｓｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｉｔｓｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｒｅａｃｈｉｎｇｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｃａｕｂｅａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｓｅｔｔｉｎｇｗａｌｌｔｈｅｒｍａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｐｒｏｐｅｒｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｃｒｏｌｌｃｏｎｌｐｒｅｓｓｏｒ；ｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒ；ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｂａｌａｎｃｅ

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在此主要论述压缩过程和膨胀过程的数学模型。

在建立热力学第一定律的微分方程式的基础上提出应用埃达尔的热交换准则和马丁的制冷工质状态方程式，联合求解出过程中制冷工质的状态参数，也就是压缩过程和膨胀过程中气缸内气体的压力、温度和比容的瞬时值。

对于吸气与排气过程的模拟引用了文献，计算出吸、排气过程中气缸内气体状态参数的瞬时值，从而可以画出按计算机模拟所得到的指示图。

并能算出压缩机的主要性能指标。

根据所列模型对现有的机型进行试验，选取健康、环保、节能的压缩机。

1、压缩与膨胀过程中气体的状态变化将制冷压缩机的气缸看成一个控制容积，则可写出描述气缸内气体能量变化的热力学第一定律的微分形式
()d s fd fs dm dm dQ dW d m e e e dt
dt
dt
dt
dt
-=-
+
（1）
fs 和fd 分别表示吸气和排气的流动，s 和d 分别表示吸气和排气的状
态
若忽略动能和位能的变化，则
f p e i C T ==⋅ （2）
v e u C T ==⋅ （3）
若忽略压缩过程和膨胀过程中漏气损失，则两过程中气缸内制冷工质的
0d dm dt
= （4）
0s dm dt
= （5）
活塞在气缸内运动是对气体所作的功dW pdV = （6）
制冷工质压力、温度和容积之间具有关系pV zm R T = （7）
由（1）~（7）式可得
v dT dQ zRT dV dt
m C vdt C V
dt
=
-⋅ （8）
或写成
v v dT dQ zRT dV d m C d C V
d ϕ
ϕ
ϕ
=
-
⋅ （9）
气缸容积V 随曲拐转角ϕ的变化可表示成
2
01cos (1cos 2)84V D S V π
λϕϕ⎡⎤=
-+-+⎢⎥⎣⎦
（10）
气缸内制冷工质和气缸壁之间的热交换方程为
()w dQ hF T T dt
=- （11）或
()w dQ h
F T T d ϕ
ω
=
-
膨胀过程开始时，气缸内制冷工质的压力、温度和质量是作为初始条件给定的；压缩过程开始时，气缸内气体的比容是根据吸气过程结束时的质量算出的。

在整个压缩及膨胀过程中，质量保持不变。

因此比容可按气缸容积变化算出。

然后，可按算出的温度和比容，利用制冷工质的物性方程去解压力。

利用下面公式进行计算：按可压缩性系数z 根据式（7）计算。

文献[5]介绍的公式
2
2
2
0.47580.232180.226391(0.18764)(0.0424)r r r
r
r
r
r
P P z T T T T T =+
-
-
-
+
（12）
2、吸气过程和排气过程中气缸内气体的状态变化在吸气过程和排气过程中，气缸内气体状态参数变化可根据阀门运动的微分方程式和气体流动的微分方程式以及质量微分方程式联立求解得到。

一、运动微分方程式
由阀片运动时力的平衡方程式可得（以吸气阀为例）
2
1232W d H F F F g
dt
=-=
（13）
2c F pf ρ=∆ （14）ρ是推力系数，c f 是阀座通流面积，p ∆是气体流经气阀时的压
力降。

30()F C H h =+ （15） C 是弹簧总刚性系数，0h 为弹簧的预压缩量。

由（13）、（14）、（15）式及令气缸内压力c p 与管道中的压力p 之比为ψ
c p p
ψ= （16）则得
2
02
[(1)()]
c p f C H h
d H W dt
g
ψρ--+=
（17）
或
2
02
2
[(1)()]
c p f C H h
d H W d g
ψρϕ
ω
--+=
（18） ω是角速度。

二、流动微分方程式
若忽略流动过程中的热交换，则从（1）可简化成下列形式（以吸气阀为例）
()0p c s v c c c c C T dm C d m T AP dV --= （19）
利用c c c c p V m RT = （20）的微分形式和p v C C AR -= （21）可将（19）化为
0c s c c
c
c
dV dm dp p pv
V V κκ+-= （22） κ代表比热比
根据连续性方程s v
v c
c dm f dt v α= （23）
对绝热过程，
c
v v
及c 可表示成
1
(
)c c
v p v
p κ
= （24）
c =
（25）所以
0c c c c
c
dV p dp p V p
κκ+-= （26）
即
[]c v v c
dV d f d V d ψκ
ψω
ϕ
ωϕ
-=
-
（27）ω为角速度
三、质量微分方程式
流过阀隙时的流速 c a M =⋅ （28） a 代表音速，M 代表马赫数理想气体可逆绝热的流过气阀时（以吸气阀为例）
a =
（29）
M =
（30）s T 为吸气腔中气体的温度，c
T 是气缸中气体的温度。

利用c c c p V RT =（31）和
1
(
)
s s c
c
T p T p κκ
-= （32）带入（23）可得吸
气过程中气缸内质量的微分方程式
s v s
dm A p dt
= （33）
或
1
s v s
dm A p d ϕ
ω
=
（34）
将（18）、（27）和（34）联立求解，就得到了吸气过程中气缸内气体状态参数的瞬时
值。

也可同时求得阀片运动时的位移、速度和加速度的瞬时值。

将（9）、（18）、（27）和（34）用隆格—库塔法得到数值解，以2F10制冷压缩机为例作计算。