活塞式压缩机设计说明讲解
活塞式压缩机课程设计说明书
合肥工业大学过程装备与控制工程专业过程流体机械课程设计设计题目 4L-20/8 活塞式压缩机设计学院名称专业(班级)姓名(学号) 指导教师目录第一章概述 (3)1、1压缩机得分类 (3)1、2压缩机得基本结构 (4)1、3活塞式压缩机得工作原理 (5)1、4活塞式压缩机设计得基本原则 (5)1、5活塞式压缩机得应用 (5)第二章设计计算 (6)2、1设计参数 (6)2、2计算任务 (7)2、3设计计算 (7)2、3、1 压缩机设计计算 (7)2、3、2 皮带传动设计计算 (8)第三章结构设计 (13)3、1气缸 (10)3、2气阀 (10)3、3活塞 (10)3、4活塞环 (10)3、5填料 (11)参考文献 (15)第一章概述1、1压缩机得分类[2]1、1、1 按工作原理分类按工作原理,压缩机可分为“容积式”与“动力式”两大类。
容积式压缩机直接对一可变容积工作腔中得气体进行压缩,使该部分气体得容积缩小、压力提高,其特点就是压缩机具有容积可周期变化得工作腔。
容积式压缩机工作得理论基础就是反映气体基本状态参数P、V、T关系得气体状态方程。
动力式压缩机首先使气体流动速度提高,即增加气体分子得动能,然后使气流速度有序降低,使动能转化为压力能,与此同时气体容积也相应减小,其特点就是压缩机具有驱使气体获得流动速度得叶轮。
动力式压缩机工作得理论基础就是反映流体静压与动能守恒关系得流体力学伯努利方程.1、1、2 按排气压力分类见表1,按排气压力分类时,压缩机得进气压力为大气压力或小于0.2MPa。
对于进气压力高于0.2MPa得压缩机,特称为“增压压缩机”1、1、3 按压缩级数分类在容积式压缩机中,每经过一次工作腔压缩后,气体便进入冷却器中进行一次冷却,这称为一级。
而在动力式压缩机中,往往经过两次或两次以上叶轮压缩后,才进人冷却器进行冷却,把每进行一次冷却得数个压缩“级”合称为一个“段”。
单级压缩机——气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩;两级压缩机——气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩;多级压缩机一一气体顺次通过多次工作腔或叶轮压缩,相应通过几次便就是几级压缩机。
活塞式压气机设计说明书
课程设计说明书课程名称机械原理题目名称活塞式气机专业机械设计与制造及自动化姓名张亚指导老师毕平2014 年 12 月 26 日前言活塞式压气机在国民经济各部门占有重要的地位，在各工业部门都活得广泛的应用。
往复式压缩机是工业上使用量大、面广的一种通用机械。
立式压缩机是往复活塞式压缩机的一种，属于容积式压缩机，是利用活塞在气缸中运动对气体进行挤压，使气体压力提高。
热力计算、动力计算是压缩机设计计算中基本，又是最重要的一项工作，根据任务书提供的介质、气量、压力等参数要求，经过计算得到压缩机的相关参数，如级数、列数、气缸尺寸、轴功率等，经过动力计算得到活塞式压缩机的受力情况。
活塞式压缩机热力计算、动力计算的结果将为各部件图形以及基础设计提供原始数据，其计算结果的精确程度体现了压缩机的设计水平。
目录一曲柄滑块机构的运动分析 (4)二曲柄滑块机构的动态静力分析 (9)三齿轮机构的设计 (11)四凸轮机构的设计 (13)五飞轮的设计 (14)六设计感想 (15)参考文献一、曲柄滑块机构的运动分析已知：活塞冲程H，连杆与曲柄的长度比λ，曲柄平均角速度ω1。
要求：选取曲柄位置φ=120º和φ=240º，画出机构运动简图和该机构在该位置时的速度和加速度多边形。
1.画出机构运动简图如图1（φ=120º）错误!未指定书签。
由已知条件可求得L OA=75mm L AB=375m V A=ω1l OA=50*75mm/s=3750mm/s有V A + V BA = V B大小: √？？方向: ⊥OA ⊥AB ∥OB取适当比例尺u做速度多边形如图2可求得V BA=uL AB=3375mm/s ω2=V BA/L AB=9.1s-1a BA=ω2^2L AB=30375.45mm/s^2a μ由Bt BAnBAA a aa a =++大小：√ √ ？ ？ 方向：∥OA∥AB ⊥AB ∥OB选适当的比例尺 做加速度多边形如图3ap b p图2 图3由22/1.290s rad L a ABBA==ραN ga G F s I 1800222==N J M S I 75.24468222==α由此得mm FM h I I 45221==已知构件的重量G ，重心S 的位置和绕重心轴的转动惯量J ，示意如图，数据见表1.对2、3组成的基本杆组受力分析如图4图4各需量加上计算所得，对B 点取矩有则求得 ====== -980.3N由于大小： ？ √ √ √ √ √ ？方向： √ √ √ √ √ √ √作受力多边形如图5n 12R F t 12R F 2G '2I F 43R F 3I F 0G μ/1'22212=++h F h L F I AB T R 04333'221212=++++++R I I t R nR F G F F G FF2S 0ΣB M =3G BCe图5可以求出各个平衡力，其中如图所示对构件1作受力分析如图6对O点取矩，即：得Md=61.3NA图62.做机构的运动简图（φ=240º）ΣOMa μ A有已知条件得L OA =75mm L AB =375mV A =ω1l OA =50*75mm/s=3750mm/s对机构做速度分析得有 V A + V BA = V B 大小: √ ？ ？ 方向: ⊥OA ⊥AB ∥OB做速度多边形如图8则mm V BA 5.2063= 22/5.5s rad w =222/18375ωsmm laABn BA==对其做加速度分析Bt BAnBAA a aa a =++大小： √ √ ？ ？ 方向：∥OA∥AB ⊥AB ∥OB选适当的比例尺 做加速度多边形如图4333221212=++++++R I I t R n R F G F F G FF图8 图9由加速度多边形求出各力分别为N J M S I 25.12656222==α N ga G F s I 1660222==mm F M h I I 69221==对B 点取矩得可得 N F t R 146012= 图10大小： ？ √ √ √ √ √ ？G μ/1'22212=++h F h L F I AB T R12R F 方向： √ √ √ √ √√ √作力多边形如图11图11 如图求得各平衡力，其中 如图所示 杆1的受力多边形如图12所示，由得N M b 75.50=三、齿轮机构尺寸设计ΣO M =因为z1=22，z2=22，m=6，ɑˊ=135所以，标准中心距ɑ=m(z1+z2)/2=132通过查看“系数界限图”和计算的两齿轮的变位系x1 = 0.28，x2 = 0.24 且ɑ<ɑˊ，所以应采用变位齿轮正传动方式传动∵ɑˊ ˊ= ɑ ∴αˊ=23.15° ˊ=23.15° 分度圆离系数：y = ( ɑˊ -ɑ)/m = 0.5 ɑ)/m = 0.5 ɑ)/m = 0.5 齿顶降低系数：σ=x 1+x 2－y=0.02分度圆直径：d = m z = 132mm = 132mm = 132mm= 132mm基圆直径：d b1=d b2=m z=124mm∵节圆直径：dˊ= d/ˊ ∴d1ˊ= d2ˊ=135mm ˊ=135mm ˊ=135mm齿顶高：hɑ1= ( hɑ*+x 1-σ)m =7.56mm hɑ2= ( hɑ*+x 2-σ) m=7.32mmm齿根高：h f1=(hɑ*+c *-x1)m =5.82mm =5.82mm=5.82mm h f2= ( hɑ*+c *-x2)m=6.06mm全齿高：h=(2 hɑ*+c*-σ)m=13.38齿顶圆直径：dɑ1=( z1+2 hɑ*+2x 1)m=147.36mm dɑ2=( z2+2 hɑ*+2x 2)m=146.88齿根圆直径：d f1=( z1-2hɑ*-2c*+2x 1)m=120.36 d f2=( z2-2hɑ*-2c*+2x 2)m=119.88分度圆齿厚：s1=πm/2+2x =πm/2+2x =πm/2+2x 1mtanα=10.51mm s2=πm/2+2x =πm/2+2x =πm/2+2x 2 mtanα=10.36mm分度圆槽宽：e1=πm/2 =πm/2 -2x 1mtanα=8.33 e2=πm/2 =πm/2 -2x 2 mtanα=8.48mm依据以上计算，可画出齿轮简图，以及两齿轮啮合图，见附图2 四、凸轮机构设计（1）由mmin≤ɑ=30°，和机械原理图盘形凸轮基圆半径诺模图查得又因为h=10mm，所以，h/rb=0.36，rb=27.78mm根据要求机构被设计成中速低载机构，本着降低成本原则和制造简单等因素取rb=28mm（2）利用计算机采用图解法作出从动件ѕ―ϕ曲线，（3）由rb=28mm 和从动件运动规律设计凸轮轮廓，利用计算机并采用图解法作出凸轮理论轮廓线（4）求出凸轮理论轮廓线外凸部分最小曲率半径。
活塞式压缩机设计手册
活塞式压缩机设计手册前言活塞式压缩机是一种常见的机械设备，广泛应用于各个行业中。
它的设计与性能对于设备的工作效率和稳定性具有重要影响。
本手册将介绍活塞式压缩机的设计原理、结构及其应用，帮助读者更好地了解和应用活塞式压缩机。
一、活塞式压缩机的原理活塞式压缩机是一种通过活塞在缸体内往复运动实现气体的吸入和压缩的装置。
其工作原理主要包括吸入、压缩、排气三个过程。
活塞在缸体内往复运动时，通过活塞和活塞杆的连接作用，实现了气体的吸入和压缩。
这种运动方式使得活塞式压缩机具有高效、可靠的特点。
二、活塞式压缩机的结构活塞式压缩机由缸体、活塞、活塞杆、连杆、曲轴等组成。
其中，活塞和活塞杆在缸体内往复运动，完成气体的吸入和压缩；连杆将活塞的直线运动转换为曲轴的旋转运动，以便实现更高效的压缩。
活塞式压缩机的结构设计对于其性能和寿命有着重要的影响。
三、活塞式压缩机的应用活塞式压缩机广泛应用于空气压缩机、制冷设备、液压机械及工业设备中。
以空气压缩机为例，活塞式压缩机通过将空气吸入缸体并压缩，使得压缩空气达到所需的工作压力。
制冷设备中，活塞式压缩机则通过压缩制冷剂，实现制冷循环过程。
在液压机械及其他工业设备中，活塞式压缩机则用于提供压力和动力。
四、活塞式压缩机设计要点活塞式压缩机的设计要点包括以下几个方面：1. 缸体与活塞的匹配在活塞式压缩机的设计中，缸体和活塞的匹配是一个关键环节。
合理的缸体和活塞匹配可以减小摩擦损失和泄漏，提高工作效率。
因此，在设计过程中需要进行充分的计算和测试，并选择合适的材料。
2. 活塞杆的设计活塞杆是将活塞与连杆连接的重要部件。
在活塞式压缩机的设计中，活塞杆的刚性和强度对于设备的安全运行和寿命至关重要。
设计时需要保证活塞杆的强度满足工作条件，并通过适当的润滑和冷却措施减小摩擦损失。
3. 连杆设计连杆是活塞与曲轴连接的关键部件。
在活塞式压缩机的设计中，连杆的设计要考虑到力学特性和可靠性。
合理的连杆设计可以减小振动和冲击，降低设备失效的风险。
4L-208活塞式压缩机设计说明书
过程装备与控制工程专业过程流体机械课程设计设计题目4L-20/8 活塞式压缩机设计学院名称机械与汽车工程学院专业（班级）过程装备与控制工程10-1班姓名（学号）XXX指导教师王庆生、朱仁胜、于振华目录1.绪论 (1)2.主要设计参数 (3)3.设计计算 (4)3.1压缩机设计计算 (4)3.1.1结构形式及方案选择 (4)3.1.2容积流量（排气量）的计算 (4)3.1.3排气温度计算 (6)3.1.4估算轴功率 (6)3.2皮带传动设计计算 (7)3.2.1 求计算功率 (7)3.2.2 V带型号确定 (7)3.2.3 带轮直径计算 (7)3.2.4 确定中心距和带轮基准长度 (8)3.2.5 计算小带轮包角 (8)3.2.6确定V带根数Z (9)3.2.7单根带的预紧 (9)3.2.8轴上的压力 (9)4.压缩机结构设计 (11)4.1气缸 (11)4.1.1基本结构型式 (11)4.1.2气阀在气缸上的布置 (11)4.1.3主要尺寸 (12)4.2气阀 (13)4.3活塞 (13)4.4活塞环 (14)4.5填料 (14)参考资料文献 (16)1.绪论容积式流体机械（Positive displacement fluid machinery）：靠泵腔容积的变化来吸入与排出介质,来转换能量的为容积式流体机械。
主要有：容积式压缩机、容积泵。
容积式流体机械的特点有：优点：①压力范围宽。
有真空；低压；中压；高压；超高压。
②效率高。
热效率达80%以上。
③适应性强，可输送各种介质。
④品种多样，适应各种工况及用途。
缺点：①结构较复杂，易损件多。
②排出不连续，产生脉动，往复惯性力。
③转速低，排量小。
④介质易受油污染。
本次课程设计的设计题目是《4L-20/8 活塞式压缩机的设计》，按照任务书要求，压缩机的基本结构见说明书第四章图4-1。
压缩机的组成大致可以分为三个部分：基本部分：包括机身、中体、曲轴、连杆、十字头组成，其作用是传递动力、连接基础和气缸部分。
4L-20丨8活塞式压缩机过程流体机械课程设计说明书
目录第一章概述 (2)1.1压缩机简介 (2)1.2压缩机分类 (2)1.3活塞式压缩机特点 (2)第二章总体结构方案 (3)2.1设计基本原则 (3)2.2气缸排列型式 (3)2.3运动机构 (3)第三章设计计算 (4)3.1 设计题目及设计参数 (4)3.2 计算任务 (4)3.3 设计计算 (4)3.3.1 压缩机设计计算 (4)3.3.2 皮带传动设计计算 (8)第四章压缩机结构设计 (11)4.1气缸 (11)4.2气阀 (12)4.3活塞 (12)4.4活塞环 (13)4.5填料 (13)4.6曲轴 (13)4.7中间冷却器 (13)参考文献 (14)第一章概述1.1压缩机简介压缩机（compressor），是将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。
它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝（放热）→膨胀→蒸发 ( 吸热 ) 的制冷循环。
作为一种工业装备，压缩机广泛应用于石油、化工、天然气管线、冶炼、制冷和矿山通风等诸多重要部门；作为燃气涡轮发动机的基本组成元件，在航空、水、陆交通运输和发电等领域随处可见；作为增压器，已成为当代内燃机不可缺少的组成部件。
在诸如大型化肥、大型乙烯等工艺装置中，它所需投资可观，耗能比重大，其性能的高低直接影响装置经济效益，安全运行与整个装置的可靠性紧密相关，因而成为备受关注的心脏设备。
1.2压缩机分类压缩机按工作原理可分为容积式和动力式两大类；按压缩级数分类，可分为单级压缩机、两级压缩机和多级压缩机；按功率大小分类，可分为微小型压缩机、中型压缩机和大型压缩机。
按压缩机的结构形式可分为立式、卧式。
压缩机具有其鲜明的特点，根据其工作原理的不同决定了其不同的适用范围。
1.3活塞式压缩机特点活塞式压缩机与其他类型的压缩机相比，特点是：（1）压力范围最广。
活塞式压缩机设计书
活塞式压缩机设计书引言活塞式压缩机作为一种常见的能量转换设备，广泛应用于工业和民用领域。
本文将介绍活塞式压缩机的设计原理、结构特点以及应用范围。
一、设计原理活塞式压缩机通过活塞在气缸内做往复运动，将气体吸入、压缩和排出，从而实现对气体的压缩。
其主要工作原理包括吸气、压缩、排气三个过程。
吸气过程活塞作往复运动时，气缸内形成负压，使得气体从进气阀门吸入气缸内。
这个过程需要考虑气缸内的容积、活塞面积以及进气阀门的位置和设计，以确保吸入足够的气体。
压缩过程活塞往复运动到顶点时，改变运动方向，并将气体压缩在气缸的另一侧。
这个过程需要考虑气缸的几何形状、气缸内的气体压力和温度变化，以及缸盖和密封件的设计，以确保有效的气体压缩。
排气过程当活塞从最高点回到最低点时，气缸内的气体被排出。
这个过程需要考虑气体的排放方式和速度，以及气缸内的压力变化和温度变化。
二、结构特点活塞式压缩机的结构特点主要包括气缸、活塞、压缩机头部和排气阀门等。
气缸气缸是活塞式压缩机的主要部件之一，通过支撑活塞的运动并容纳气体。
气缸通常采用优质的合金钢制成，以保证足够的强度和耐磨性。
活塞活塞是活塞式压缩机的运动部件，具有往复运动的特点。
活塞通过活塞销与连杆相连，将往复运动转化为旋转运动，以驱动压缩机的工作。
压缩机头部压缩机头部是活塞式压缩机的关键部件之一，包括进气阀门、排气阀门和缸盖等。
进气阀门和排气阀门的设计和安装位置直接影响到气体的流动和压缩效果。
排气阀门排气阀门用于控制气体的排放，保证压缩机工作的高效稳定。
排气阀门通常采用可调式设计，以适应不同工况下的气压需求。
三、应用范围活塞式压缩机广泛应用于各个领域，包括工业制造、能源、交通运输、电子电气等。
工业制造领域主要应用于压缩空气、氧气、氮气等工艺气体的生产和供应，用于工厂的动力驱动、工艺控制和仪表仪器的供气。
能源领域主要应用于石油、天然气和煤炭等能源的开采和运输过程中，用于增压输送、注气、采气和储气等环节。
活塞式压缩机设计
活塞式压缩机设计活塞式压缩机是一种常见且广泛应用的压缩机类型。
它采用活塞和气缸的相对运动来实现气体的压缩工作。
活塞式压缩机主要由活塞、气缸、曲轴、连杆、缸盖和阀门等组成，结构简单可靠，运行稳定。
本文将着重介绍活塞式压缩机的设计原理和一些关键设计要点。
首先，活塞式压缩机设计的关键在于确定适当的排量和压缩比。
排量是指活塞在单位时间内处理的气体体积，通常以立方米/分钟或立方英尺/分钟表示。
压缩比是指进气过程和排气过程中的气体压力比值。
合理的排量和压缩比既要满足工艺流程要求，又要考虑设备的经济性和运行稳定性。
设计时，需要综合考虑气体流量、工作压力、温度等因素，选择合适的排量和压缩比。
其次，活塞和气缸的结构设计非常重要。
活塞的直径和行程决定了排量和压缩比，同时还要考虑活塞的重量和惯性对系统运行的影响。
气缸的直径要足够大，以容纳活塞和气体，并保证良好的密封性能。
气缸内壁通常采用特殊的润滑和防腐处理，以确保活塞在气缸内的平稳运动和寿命的提高。
曲轴和连杆的设计也十分重要。
曲轴是将活塞的往复运动转化为旋转运动的装置。
在设计曲轴时，需要合理布置连杆轴心和曲轴轴承，以减小惯性力矩和机械损失，提高能量转换效率。
连杆则起到连接活塞和曲轴的作用，其长度和强度要满足系统的要求，同时还要考虑重量和空间的限制。
另外，缸盖和阀门的设计也不容忽视。
缸盖是活塞式压缩机的重要组成部分，承受着气体的高压和高温。
因此，在缸盖的设计中，需要考虑材料的耐热性和强度，并采取适当的散热措施。
阀门则负责控制气体的进出，必须具有良好的密封性能和快速响应能力。
在设计阀门时，需要考虑气体的压力、温度和流量等因素，并选择适当的材料和结构形式。
综上所述，活塞式压缩机设计需要考虑多个方面的问题，包括排量、压缩比、活塞和气缸的结构、曲轴和连杆的设计，以及缸盖和阀门的特性等。
只有在综合考虑这些因素的基础上，才能设计出高效、可靠的活塞式压缩机。
随着科技的进步和应用领域的不断拓展，活塞式压缩机设计也将不断迭代和改进，以满足不同领域的需求。
活塞式压缩机设计手册书电子版
活塞式压缩机设计手册书电子版活塞式压缩机是一种常用的机械设备，广泛应用于各个行业领域。
它通过活塞的往复运动产生压缩作用，将气体压缩成高压气体，并提供给下游设备使用。
本文为您介绍活塞式压缩机的设计手册的电子版，帮助您更好地理解和运用活塞式压缩机。
1. 压缩机的基本原理活塞式压缩机的工作原理基于活塞在气缸内的往复运动。
当活塞运动向前时，气缸内的气体被压缩，在压缩腔内形成高压气体。
当活塞运动向后时，高压气体被排出气缸，完成一个循环。
通过不断的往复运动，活塞式压缩机可以提供稳定的高压气体供应。
2. 压缩机的设计要点活塞式压缩机的设计需要考虑多个要点，包括气缸的尺寸、活塞的直径、曲轴的转动速度等。
其中，气缸尺寸的选择与所需压力和流量密切相关，通过合理的计算和选择，可以提高压缩机的效率和性能。
此外，活塞的直径也是设计中的重要参数。
较大的活塞直径可以增加每个循环中的压缩气体量，提高压缩机的排气量。
但同时，较大的活塞直径也会增加系统的复杂性和成本。
因此，在设计中需要综合考虑各项因素，找到最佳的平衡点。
曲轴的转动速度是另一个重要的设计参数。
较高的转动速度可以提高压缩机的输出功率，但同时也会增加噪音和磨损。
因此，在设计中需要根据实际需求选择合适的转速范围。
3. 压缩机的特点和应用活塞式压缩机具有结构简单、功率密度高、可靠性好等特点。
它可以广泛应用于石油化工、制冷空调、工程机械等多个领域。
在石油化工领域，活塞式压缩机常用于天然气压缩、气体增压和气体输送等工艺过程中。
它可以提供稳定的高压气体供应，确保生产过程的正常运行。
在制冷空调领域，活塞式压缩机是一种重要的压缩机类型。
它可以将制冷剂压缩成高温高压气体，供给蒸发器进行热交换，实现空调系统的制冷效果。
在工程机械领域，活塞式压缩机广泛应用于液压系统中。
它可以为液压系统提供所需的高压液体，用于推动液压缸等执行元件的工作。
4. 设计手册的作用和价值设计手册是活塞式压缩机设计中不可或缺的参考资料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
活塞式压缩机的设计说明姓名：班级：学号：指导老师：1.题目：复算19WY-9/150型氢氦气压缩机在目前操作条件下的各级压力、排气温度、排气量、功率，作出计算示功图、切向力图、活塞力图、标明最大活塞力与切向力，核算配用电机功率是否适当？2.19WY-9/150型氢氦气压缩机简介19WY-9/150型氢氦气压缩机是我省投产3000吨小型化肥厂的氮氢气压缩机，二列之间为飞轮，由电机通过三角皮带拖动。
压缩机为卧式、两列、门型、四线压缩。
原料（半水煤气）经脱硫后进入I级，经I级压缩后送去变换、水洗、碳化，碳化后为碳化气。
碳化气返回II级、III、IV级压缩后去洗铜、合成。
3.目前操作条件与有关数据（1）操作条件：吸气压力：0.15MPa（绝）排气压力：16.0MPa（绝）I级出口与II级进口压力差为 P=0.09MPa吸气温度：I 级进口相对湿度Φ=1 （2）气体组成（3）有关数据：活塞行程：S=310mm ，活塞杆直径d=60mm 转速：n=209rpm ，连杆长度l=700mm； I 、IV 列超前II 、III 列90度往复运动件重量：I —IV 列210.9kg ；II —III 列193.7kg 飞轮矩GD 2为471.0kgm 2，配用电机额定功率：155kw 。
设计计算一 . 计算各级的行程容积。
I 级：32222212421S10.05439m 0.31)0.060.0652(0.344π)S d D D (D 4πV =⨯--⨯⨯=-+-=II 级：3222322S20.01704m 0.31)0.1352(0.214π)S D (2D 4πV =⨯-⨯⨯=-=III 级：322223S30.00356m 0.31)06.0(0.1354π)S d (D 4πV =⨯-⨯=-=IV 级：3224S40.00103m 0.31065.04πS D 4πV =⨯⨯==二 计算各级名义压力和名义压力比已知 16MPa P 0.15MPa P d4s1==s2s2s2s1s1s1T V P T V P =0.4867MPa 3030.017043080.054390.15V T T V P P s2s1s2s1s1s2=⨯⨯⨯==0.5767MPa 0.09P P s2d1=+=MPa 3673.23030.003563130.054380.15V T T V P P P s3s1s3s1s1s3d2=⨯⨯⨯===MPa 1822.83030.001033130.054390.15V T T V P P P s4s1s4s1s1s4d3=⨯⨯⨯===3.8450.150.5767P P εs1d11===864.40.48672.3673P P εs2d22=== 456.32.36738.1822P P εs3d33===955.18.182216P P εs4d44===三 排气温度1 .绝热指数计算首先需算出各气体的绝热指数，查《活塞式压缩机》附表1常用气体物理性质得：各气体绝热指数注：表中所列的气体绝热指数为时的参数，但对于理想气体绝热指数的大小与温度的关系不大，顾可不考虑温度的影响，可把k 看做是常数。
混合气体的k 值计算式为：∑-=-111ik k τ。
对于半水煤气来说有1k −1=0.211.40−1+0.391.41−1+0.121.31−1+0.261.40−1+0.0051.40−1+0.00451.68−1+0.01051.32−1 =2.5652 k=1.3898同理对碳化气有：1k −1=0.2371.40−1+0.7091.41−1+0.0051.31−1+0.0291.40−1+0.0031.40−1+0.0051.68−1+0.0121.32−1 =2.4627 k=1.4061所k 1=1.3898 k 2=k 3=k 4=1.4061。
2 计算排气温度由式k 1k s k1k sd s d εT )P P (T T --==可得 442.07K 3.845303εT T 1.389811.3898k 1k 1s1d111=⨯==--50,1.01310o t C P p a ==⨯K 37.864864.4308εT T 1.406111.4061k 1k 2s2d222=⨯==-- K 81.447456.3313εT T 1.406111.4061k 1k 3s3d333=⨯==--K 87.379955.1313εT T 1.406111.4061k 1k 4s4d444=⨯==--四 第一次精度计算 1 各级容积系数①根据《过程流体机械》表2-1计算膨胀指数m 得：1.19491)0.5(1.389811)0.5(k 1m 1.5barP 11s1=-+=-+==3046.11)10.75(1.40611)0.75(k 1m bar867.4P 22s2=-+=-+==3574.11)10.88(1.40611)0.88(k 1m bar673.23P 33s3=-+=-+==1.4061k m 81.822barP 44s4===②对于理想气体，容积系数 1)α(ε1λm1v --=0.86441)40.065(3.84-11)(α1λ 1.19491111v11=-=--=mε0.64571)0.15(4.864-11)(α1λ 1.30461122v22=-=--=mε0.76111)0.16(3.456-11)(α1λ 1.35741133v33=-=--=mε0.93891)0.1(1.955-11)(α1λ 1.40611144v44=-=--=mε2 计算工况系数C 和精度B由maxminsi ivisi s1s1si i S1v11C CB V μλT T p pC V λC =⨯⨯⨯==04701.005439.08644.0V λC s1v11=⨯==03946.001704.089.06457.030830315.04867.0V μλT T p p C s22v2s2s1s1s22=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= 04651.000356.089.07611.031330315.03673.2V μλT T p p C s33v3s3s1s1s33=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯= 05738.000103.089.09389.031330315.01822.8V μλT T p p C s44v4s4s1s1s44=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=97.069.005738.003946.0C C C CB 42maxmin <====精度不达标 进行第一次复算五 第一次复算1. 计算各级进出口压力由式)C C(1p 21p i1si si+='计算各级压力 0.15MPa p p s1s1=='0.5333MPa)0.039460.047010.4867(10.5 )C C(1p 21p 21s2s2=+⨯=+=' MPa3800.2)0.046510.047012.3673(1 0.5)C C(1p 21p 31s3s3=+⨯=+=' MPa4428.7)0.057380.04701(11822.80.5)C C (1p 21p 41s4s4=+⨯=+=' 0.6233MPa 0.09p p s2d1=+'=' MPa 3800.2p p s3d2='=' MPa 4428.7p p s4d3='=' MPa 16p p d4d4==' 2 计算各级压力比1497.24428.716P P ε1272.32.38007.4428P P ε4628.40.53332.3800P P ε155.40.150.6233P P εs4d44s3d33s2d22s1d11==''='==''='==''='==''='3 确定膨胀系数根据《过程流体机械》表2-1计算膨胀指数m '得：111s1m 1.19491)0.5(1.389811)0.5(k 1m 1.5bar P ==-+=-+='='222s2m 1.30461)10.75(1.40611)0.75(k 1m bar333.5P ==-+=-+='='333s3m 1.35741)10.88(1.40611)0.88(k 1m bar800.23P ==-+=-+='='1.4061m bar 428.74P 444s4==='='m k4 计算容积系数 1)εα(1λm 1v -'-=''0.92761)0.1(2.1497-11)ε(α1λ0.78941)20.16(3.127-11)ε(α1λ0.67791)80.15(4.462-11)ε(α1λ0.85091)50.065(4.15-11)ε(α1λ 1.40611m 144v4 1.35741m 133v3 1.30461m 122v2 1.19491m 111v14321=-=-'-='=-=-'-='=-=-'-='=-=-'-='5 计算工况系数C '和精度B 'max min si i vi si s1s1si i s1v11C CB ,V μλT T p pC ,V λC =⨯'⨯⨯''=''=' 04628.005439.08509.0V λC s1v11=⨯='='04540.001704.089.06779.030830315.05333.0V μλT T p p C s22v2s2s1s1s22=⨯⨯⨯=⨯'⨯⨯''=' 04850.000356.089.07894.031330315.03800.2V μλT T p p C s33v3s3s1s1s33=⨯⨯⨯=⨯'⨯⨯''=' 05156.000103.089.09276.031330315.04428.7V μλT T p p C s44v4s4s1s1s44=⨯⨯⨯=⨯'⨯⨯''='97.088.005156.004540.0C C C C B 42max min <==''==精度不达标 进行第二次复算六 第二次复算重复第一次复算步骤 ，列出计算结果如下表七重复第一次复算步骤 ，列出计算结果如下表八 修正排气温度由式k1k s k 1k sd s d T )P P(T T -==-ε，可得452.81K 1887.4303εT T 1.389811.3898k 1k 1s1d111=⨯==--K 62.4672452.4308εT T 1.406111.4061k 1k 2s2d222=⨯==-- K 48.4300146.3313εT T 1.406111.4061k 1k 3s3d333=⨯==--K 24.3993225.2313εT T 1.406111.4061k 1k 4s4d444=⨯==--九 排气量计算1 容积系数0.9179λ0.7993λ0.6957λ0.8495λv4v3v2v1==== 2 确定压力系数对于第一级，压力系数可取为0.95~0.98，故取；对于其余各级，压力系数可取为0.98~1，故取； 3 确定温度系数根据各级压力比，查《过程流体机械》图2-12可得：10.97p λ=2340.99p p p λλλ===0.94λ 4.1887εt11== ；0.94λ 4.2452εt22== ；0.95λ0146.3εt33== ；0.95λ3225.2εt44==4 确定泄露系数对于泄露系数的选取，有如下规则：对于不严密，延迟关闭的阀门：； 对于单作用式气缸的活塞环：； 对于双作用式气缸的活塞环：； 对于填料，j 为级次。