往复压缩机的理论循环
《过程流体机械第二版》思考题答案_完整版
《过程流体机械》思考题参考解答2 容积式压缩机☆思考题 往复压缩机的理论循环与实际循环的差异是什么☆思考题 写出容积系数λV 的表达式，并解释各字母的意义。
容积系数λV （最重要系数）λV ＝1－α（n1ε－1）＝1－⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫⎝⎛110ns d S p p V V （2-12）式中：α ——相对余隙容积，α ＝V 0（余隙容积）/ V s （行程容积）；α ＝～（低压），～（中压），～（高压），＞(超高压)。
ε ——名义压力比（进排气管口可测点参数），ε ＝p d / p s ＝p 2 /p 1 ，一般单级ε ＝3～4；n ——膨胀过程指数，一般n ≤m （压缩过程指数）。
☆思考题 比较飞溅润滑与压力润滑的优缺点。
飞溅润滑（曲轴或油环甩油飞溅至缸壁和润滑表面），结构简单，耗油量不稳定，供油量难控制，用于小型单作用压缩机；压力润滑（注油器注油润滑气缸，油泵强制输送润滑运动部件），结构复杂（增加油泵、动力、冷却、过滤、控制和显示报警等整套供油系统油站），可控制气缸注油量和注油点以及运动部件压力润滑油压力和润滑油量，适用大中型固定式动力或工艺压缩机，注意润滑油压和润滑油量的设定和设计计算。
☆思考题 多级压缩的好处是什么多级压缩优点：①.节省功耗（有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程）；②.降低排气温度（单级压力比小）；③.增加容积流量（排气量，吸气量）（单级压力比ε降低，一级容积系数λV 提高）；④.降低活塞力（单级活塞面积减少，活塞表面压力降低）。
缺点：需要冷却设备（否则无法省功）、结构复杂（增加气缸和传动部件以及级间连接管道等）。
☆思考题分析活塞环的密封原理。
活塞环原理：阻塞和节流作用，密封面为活塞环外环面和侧端面（内环面受压预紧）；关键技术：材料（耐磨、强度）、环数量（密封要求）、形状（尺寸、切口）、加工质量等。
☆思考题动力空气用压缩机常采用切断进气的调节方法，以两级压缩机为例，分析一级切断进气，对机器排气温度，压力比等的影响。
往复式压缩机种类及计算设计2.
1
冷却完全
无热交换 压缩中放热 压缩中吸热
等温压缩
绝热压缩 多变压缩 多变压缩
m=1
m=k m<k m>k
活塞压缩机中 1 m k
1理论工作循环
1、理论循环进气量 工作循环—一转—行程容积（注意书上定义）
Vh iAP S
m
3
单作用：盖侧面积 2 AP：活塞工作面积， m 双作用：两侧工作面积 A p 2 A a 级差式：根据几个尺寸 计算
例 3-1 等温压缩最省功，终温最低，绝热压缩功耗最大 ，终温最高。 pV=mRT,压缩功与T、R成正比，初温较低的气 体压缩较省功，同样质量的气体，密度小得气 体功耗大，因R与气体相对分子量成正比。
２、实际工作循环
实际中：
汽缸端部余隙容积； 吸排气过程有阻力损失； 缸内气体有热交换。
利用示功仪器可实测出压缩机的 指示图。指示图上ABCDA所包 围的面积代表压缩机每个实际工 作循环所需的指示功。
1
②绝热压缩过程
P2
pV k p1V1k p2V2k
k 1 k
k p Wad Vdp p1V1 [( 2 ) P1 k 1 p1
1]
N· m
N ad
1 k p p1Vn n [( 2 ) 1000 k 1 p1
k 1 k
1]
kW
③多变压缩过程 pV m 常数
为当量过程指数，过程线称为当 量过程线。因它保持指示图面积 不变，常用来计算指示功。。
2.2 往复活塞式压缩机的工作循环
作业：
第二章 1
2.2 往复活塞式压缩机的工作循环
重点： 1）实际循环和理论循环的区别。 2）理论功率计算。
《过程流体机械第二版》思考题参考解答(《过程流体机械》教材2-3-4章)
《过程流体机械》思考题参考解答2 容积式压缩机☆思考题2.2 写出容积系数λV 的表达式，并解释各字母的意义。
容积系数λV （最重要系数）λV ＝1－α（n 1ε－1）＝1－⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛110n s dS p p V V（2-12）式中：α ——相对余隙容积，α ＝V 0（余隙容积）/ V s （行程容积）；α ＝0.07～0.12（低压），0.09～0.14（中压），0.11～0.16（高压），＞0.2(超高压)。
ε ——名义压力比（进排气管口可测点参数），ε ＝p d / p s ＝p 2 / p 1 ，一般单级ε ＝3～4；n ——膨胀过程指数，一般n ≤m （压缩过程指数）。
☆思考题2.3 比较飞溅润滑与压力润滑的优缺点。
飞溅润滑（曲轴或油环甩油飞溅至缸壁和润滑表面），结构简单，耗油量不稳定，供油量难控制，用于小型单作用压缩机；压力润滑（注油器注油润滑气缸，油泵强制输送润滑运动部件），结构复杂（增加油泵、动力、冷却、过滤、控制和显示报警等整套供油系统油站），可控制气缸注油量和注油点以及运动部件压力润滑油压力和润滑油量，适用大中型固定式动力或工艺压缩机，注意润滑油压和润滑油量的设定和设计计算。
☆思考题2.4 多级压缩的好处是什么？ 多级压缩优点：①.节省功耗（有冷却压缩机的多级压缩过程接近等温过程）；②.降低排气温度（单级压力比小）；③.增加容积流量（排气量，吸气量）（单级压力比ε降低，一级容积系数λV 提高）；④.降低活塞力（单级活塞面积减少，活塞表面压力降低）。
缺点：需要冷却设备（否则无法省功）、结构复杂（增加气缸和传动部件以及级间连接管道等）。
☆思考题2.5 分析活塞环的密封原理。
活塞环原理：阻塞和节流作用，密封面为活塞环外环面和侧端面（内环面受压预紧）；关键技术：材料（耐磨、强度）、环数量（密封要求）、形状（尺寸、切口）、加工质量等。
☆思考题 2.6 动力空气用压缩机常采用切断进气的调节方法，以两级压缩机为例，分析一级切断进气，对机器排气温度，压力比等的影响。
往复式压缩机基本构成和工作原理
往复式压缩机基本构成和工作原理基本构成和工作原理一、总体结构和组成（1）工作腔部分：气缸、活塞、活塞杆、活塞环、气阀、密封填料等；（2）传动部分：曲柄、连杆、十字头；（3）机身部分：机身、中体、中间接头、十字头滑道等；（4）辅助部分：润滑冷却系统、气量调节装置、安全阀、滤清器、缓冲器等。
二、机构学原理和构成（1）活塞压缩机的机构学原理如图2-2所示。
（2）控制气体进出工作腔的气阀如图2-3所示。
三、汽缸基本形式和工作腔（1）单作用汽缸对压缩机的汽缸而言，缸内仅在活塞一侧构成工作腔并进行压缩循环的结构称为单作用汽缸。
（2）双作用汽缸在活塞两侧构成两个工作腔并进行相同级次压缩循环的结构称为双作用汽缸。
（3）级差式汽缸通过活塞与汽缸结构的搭配，构成两个或两个以上工作腔，并在各个工作腔内完成两个或两个以上级次的压缩循环的结构，称为级差式汽缸。
（4）平衡腔有些多工作腔汽缸，其中的一个腔室仅与某个工作腔进气相通，而不用于气体压缩，起力平衡作用，称为平衡腔。
（5）工作腔容积式压缩机中，直接用来处理气体的容积可变的封闭腔室称为工作腔，一个压缩机可能有一个工作腔，也可能有多个工作腔，同时或轮流工作，执行压缩任务。
（6）工作容积工作腔内实际用来处理气体的那部分体积称为工作容积。
（7）余隙容积工作腔在排气接触以后，其中仍然残存一部分高压气体，这部分空间称为余隙容积，余隙容积一般有害。
四、压缩机结构形式（1）列压缩机中，把一个连杆对应的一组汽缸及相应的动静部件称为一列。
一列可能对应一个汽缸，也可能对应串在一起的多个汽缸。
（2）分类：立式、卧式、角度式。
（3）立式压缩机的汽缸中心线与地面垂直。
（4）卧式压缩机的汽缸中心线与地面平行。
（5）角度式压缩机如图，包括L 型、V型、W型、扇形、星型等。
§2.1.2 压缩机的工作过程压缩机的（1）理论循环的基本假设（理论循环的特点）①工作腔内无余隙容积，缸内气体全部排出；②气体通过进、排气阀无压力损失、压力波动、热交换，保持恒定出；③压缩过程和排气过程气体无泄漏；④气体为理想气体，压缩过程指数为定值，即 n=const ；⑤压缩过程为等温或绝热过程，Δq =0。
往复活塞压缩机的工作循环过程是什么
往复活塞压缩机的工作循环过程是什么往复活塞压缩机是一种常见的压缩机，广泛应用于空调、冰箱、冷库等领域。
它通过往复的活塞运动来完成吸、压气体的过程，实现气体的压缩和输送。
下面将详细介绍往复活塞压缩机的工作循环过程。
首先，往复活塞压缩机的工作循环可以分为四个过程：吸气、压缩、冷凝和膨胀。
吸气过程：当活塞向后运动时，气缸内的体积增大，形成低压区域。
此时，进气阀门打开，外部气体通过进气管道进入气缸内。
通过活塞的移动，气体被吸入气缸，完成了吸气过程。
压缩过程：当活塞向前运动时，气缸内的体积减小，气体被压缩。
同时，进气阀门关闭，排气阀门打开，使气体只能通过排气通道排出。
活塞的前进运动将气体压缩到较高的压力，完成了压缩过程。
冷凝过程：在压缩过程中，气体的温度升高。
为了降低气体的温度，往复活塞压缩机通常配有冷凝器。
冷凝器中通过导热介质的循环流动，使得气体与冷凝器相接触进行热交换。
在这个过程中，气体的温度被降低，从而使气体逐渐冷凝成液体。
膨胀过程：冷凝过程完成后，压缩机通过膨胀阀控制冷媒的流量。
冷媒液体进入蒸发器，在与外部空气接触的过程中吸收热量，并发生蒸发。
这个过程是往复活塞压缩机中的一个能量回收过程。
通过这四个过程的循环运作，往复活塞压缩机完成了吸、压、冷和膨胀的工作过程。
这种工作循环的特点是简单可靠，结构紧凑，效率高。
同时，在实际应用中，往复活塞压缩机具有体积小、噪音低、维护方便等优点，因此得到了广泛的应用。
值得注意的是，由于往复活塞压缩机的工作过程中存在活塞的往复运动，因此会带来一定的振动和噪音。
为了减少这些不利因素的影响，往复活塞压缩机通常采用减振、降噪措施，以提高其工作稳定性和舒适性。
总结起来，往复活塞压缩机的工作循环过程包括吸气、压缩、冷凝和膨胀四个过程。
通过这些过程的循环运作，往复活塞压缩机能够实现气体的压缩和输送。
其独特的工作方式和优点使得它在空调、冰箱等领域得到了广泛应用。
通过不断的研发和改进，往复活塞压缩机将在未来的发展中发挥更重要的作用。
往复压缩机的实际工作循环
往复压缩机的实际工作循环往复压缩机是一种常见的压缩机类型，广泛应用于各个行业中。
它的工作原理是利用活塞的往复运动来改变容积，从而实现气体的压缩。
在这个过程中，往复压缩机遵循着一定的工作循环。
往复压缩机的工作循环主要包括吸气、压缩、排气和冷却等四个过程。
以下将详细介绍这些过程及其相互关系。
第一阶段是吸气过程。
在这个阶段，活塞从上死点向下运动，创造了一个负压区域。
负压使得气体从外部环境进入到压缩室中，充满了压缩室的空间。
同时，吸气阀打开以便气体进入，而排气阀关闭以防止气体流出。
随后是压缩过程。
在这个过程中，活塞开始向上移动，使得压缩室的体积减小。
随着体积的减小，气体分子之间的距离变近，从而导致气体的压力上升。
同时，吸气阀关闭以防止气体返回，而排气阀则打开以便将气体排出。
第三个过程是排气过程。
在这个过程中，活塞继续向上运动，使得压缩室的体积继续减小。
当压缩室内的气体压力超过了系统的背压时，排气阀关闭，阻止气体继续排出。
最后是冷却过程。
在压缩室中的气体被压缩时，会不可避免地产生热量。
为了防止温度升高过高，需要进行冷却。
常用的冷却方式有气冷式和水冷式两种。
在气冷式中，通过散热器将气体的热量散发出去。
而在水冷式中，通过水冷却器将气体的热量传递给水进行冷却。
往复压缩机的实际工作循环可以看作是一个连续的循环过程。
在每个过程中，活塞的运动使得气体的压力和温度发生变化，从而实现气体的压缩。
这种循环的特点是高效、稳定，适用于各个行业中的气体压缩需求。
总结一下，往复压缩机的实际工作循环主要包括吸气、压缩、排气和冷却四个过程。
在这个循环中，通过活塞的往复运动来改变压缩室的体积，从而实现气体的压缩。
往复压缩机的工作循环高效稳定，广泛应用于各个行业中，并在工业生产中发挥着重要作用。
往复式压缩机的基本知识及原理
往复式压缩机的基本知识及原理往复式压缩机的基本知识及原理压缩机的分类压缩机种类很多，按照⼯作原理可分为容积式和速度式：容积式包括：往复式和回转式。
往复式包括：活塞式和膜⽚式。
回转式包括：螺杆式、滑⽚式和转⼦式速度式包括：离⼼式、轴流式和混流式。
容积式压缩机：指⽓体直接受到压缩，从⽽使⽓体容积缩⼩，压⼒提⾼的机器。
⼀般这类压缩机具有容纳⽓体的⽓缸。
以及压缩⽓体的活塞。
按容积变化⽅式的不同，有往复式和回转式两种结构。
往复式压缩机往复式压缩机有活塞式和膜⽚式两种式。
在圆筒形⽓缸中有⼀个可做往复运动的活塞，⽓缸上有可控制进、排⽓阀。
当活塞做往复运动时，⽓缸容积便周期性的变化，借以实现⽓体的吸进、压缩和排出。
⼀、往复式压缩机的特点1、往复式压缩机与离⼼式压缩机⽐较（1）⽆论流量⼤⼩都能达到所需压⼒，⼀般单级終压可达0、3⾄0。
5MPa，多级压缩可达到100MPa。
（2）效率较⾼。
（3）⽓量调节时排⽓压⼒⼏乎不变。
（4）在⼀般压⼒范围内，对材料的要求不⾼，可⽤普通的⾦属材料。
2、主要缺点（1）转速底，排⽓量较⼤时机器显得笨重。
（2）结构复杂，易损件多，⽇常维修量⼤。
（3）动平衡性差，运转时有振动，噪⾳⼤。
（4）排⽓量不连续，⽓流不均匀。
3、各类压缩机的使⽤范围活塞式适⽤于中⼩输⽓量，排⽓压⼒可由低压到超⾼压；离⼼式和阻流式适⽤于输送⼤⽓量，中低压情况；回转式适⽤于中⼩输⽓量、中低压情况。
⼆、往复式压缩机的⼯作原理：依靠⽓缸⼯作容积周期性的变化来压缩⽓体，以达到提⾼⼯作压⼒的⽬的。
（活塞在⽓缸内的往复运动造成减压将⽓体吸⼊，继⽽将⽓体压缩⾄⼀定压强⽽将它送出）活塞式压缩机的⼯作原理。
压缩机是⽤以将低压⼒的⽓体压缩⾄⾼压⼒的机器，在完成这项任务时，多采⽤逐次的多级压缩，每级⽓缸中都有相同的吸⽓、压缩和排⽓过程。
1、压缩机的理论循环⽓体在⽓缸内的理论循环，具有以下特点，即压缩机在吸⽓、排⽓时，不存在进排⽓阀处的压⼒损失，进排⽓过程压⼒处保持恒压，压缩过程指数量是⼀个定值，故⽓体在压缩时与⽓缸壁等处皆不发⽣热脚换，缸内不存在余隙容积以贮留⼩部分⾼压⽓体，全部⽓体均能排出⽓缸外。
第二章 往复式制冷压缩机(1)
College of Power Engineering
Chongqing University
第二章 往复式制冷压缩机
概述 基本结构和工作原理 热力性能 驱动机构和机体部件 气阀 封闭式制冷压缩机的内臵电动机 总体结构 润滑系统和润滑油 往复式制冷压缩机的振动与噪声 安全保护
College of Power Engineering
Chongqing University
2.实际循环与理论循环的差别
实际循环：1-2-3-4-1
理论循环：a-b-c-d-a
College of Power Engineering
Chongqing University
2.实际循环与理论循环的差别
College of Power Engineering
Chongqing University
第二节 热力性能
College of Power Engineering
Chongqing University
一、单级往复式压缩机的理论循环
研究理论循环的目的
找出循环基本热力参数间的关系；
优点
College of Power Engineering
Chongqing University
缺点
① 因受到活塞往复惯性力的影响，转速受到限制， 不能过高，因此单机输气量大时，机器显得很笨重； ② 结构复杂，易损件多，维修工作量大； ③ 由于受到各种力、力矩的作用，运转时振动较大； ④ 输气不连续，气体压力有波动。
四、压缩机的实际输气量
1. 影响单级压缩机容积效率的因素
容积效率 指示功率和指示效率 机械效率和轴效率
- 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)。
动力
制冷 设备
化工 工艺
气体 输送
往复压缩机的理论循环
往复压缩机的理论循环
往复压缩机的理论循环
往复压缩机的理论循环
往复压缩机的理论循环
干吸多气少量活
吃消多耗 少功饭率
往复提压纲 缩机的理论循环
一、工作循环的简化 二、理论循环吸气量 三、理论循环指示功
绝热压缩 n=k
外止点
1
V
内止点
三、理论循环指示功
过程方程 PVn=定值
p
等温 多变
3 2’ 2’’ 2
p2
绝热
等温压缩 n=1 p1
4
多变压缩 1<n<k
绝热压缩 n=k
外止点
1
V
内止点
三、理论循环指示功
等温压缩 PV=P1V1=mRT
绝热（ PVk=P1V1k） 多变过程
三、理论循环指示功(工程实例)
一、工作循环的简化
一、工作循环的简化
余隙容积 进、排气阻力 进气热量交换
理想气体 气体泄露
p
理论排气过程
p2
3
2 理论压缩过程
p1
1
4 理论吸气过程
V
外止点
内止点
二、理论循环吸气量
实际吸
外止点
内止点
气量
实际排 气量
三、理论循环指示功
p
3
2
过程方程 PVn=定值 p2
等温压缩 n=1 p1
4
多变压缩 1<n<k
等温压缩 PV=P1V1
同理，绝热（ PVk=P1V1k）
小结
气阀阻力 余隙 热交换
进气量
实际 循环
简化处理
理论 循环
指示功
谢谢大家！ 请批评指正！