叶轮式压气机和引射器的工作过程

g1 cp0 lnT1 Rg ln p1 C2 g2 cp0 lnT2 Rg ln p2 C2

c
p0
ln
T3 T1g1 T2
g2
Rg ln
p3 p1g1 p2g2
引射器的效率
–从热力学角度来看，对引射器采用如下的效率表 示其工作性能比较合理
ex引射器
– 以高压流体降压（从p1降到p3）为代 价，使低压流体升压（从p2升到p3）
引射器的作用
– 为要保持某容器一定的真空度需要不断 抽气时，可用高压流体（比如说发电厂 中有现成的高压蒸汽可以利用）通过引 射器不断抽气，并与抽出的气体一并排 出
– 有高压蒸汽和低压蒸汽，但需用中压蒸 汽，这时可通过引射器，利用高压蒸汽 提高低压蒸汽的压力，共同达到中压后 使用，这样比通过节流使高压蒸汽降至 中压使用要经济


n1 n

1


n( 0 1) 0 (n 1)
T
THERMODYNAMICS
引射器的工作过程
为达到提升气体压力的目的，除了利用压 气机外，还可以利用图示的引射器
工作原理
– 具有较高压力（p1）的流体进入喷管 降压加速，带动具有较低压力（p2） 的流体在混合室中混合，达到一中等 流速（前者减速、后者加速），然后 混合流体进入扩压管提高压力（p3） 后流出引射器

0 1 0
1

叶轮式压气机的效率一般采用绝热效率
wC,s(理论)
C,s wC(实际)
如果认为叶轮式压气 机中实际进行的不可 逆绝热压缩过程接近 一多变过程，n > γ0 , 实际压缩功：
wC( 实际 )



0
0

1
RgT1


n1 n
1
绝热效率
h2

g1h1

g2h2
如果高压和低压两股流体为同一种定比热容理想气体
cp0T3 g1cp0T1 g2cp0T2
T3 g1T1 g2T2
从引射器每流出1kg气体，不可逆因素造成的 熵产等于混合前后的熵增
sg s3 (g1s1 g2s2 ) cp0 lnT3 Rg ln p3 C2
引射器进行的热力过程
– 从内部看，有膨胀、有压缩、有混 合，压力和流速的变化比较显著
– 从混合前的状态（状态1、状态2） 和混合后的状态（状态3）来看，对 外界它仍是无技术功的绝热过程， 和讨论的流动混合过程相同
或者
qm3h3 qm1h1 qm2h2
h3

qm1 qm3
h1

qm2 qm3
耗功计算（绝热 q = 0）
wC h2 h1
– 如果被压缩的是定比热容理想气体
wC cp0 T2 T1
– 如果压缩过程是可逆的(定熵压缩)
wC,s

1

p1v1
1
1
– 定比热容理想气体的定熵压缩过程
wC,s



0
0

1
RgT1

共同特点：工作连续（气体不断流进压气 机，在压气机中不断压缩，压缩完毕的气 体又不断流出压气机），而且压缩过程都 很接近于绝热（大量气体很快流过压气机， 平均每千克气体在短暂的压缩过程中散发 的热量极少，可以忽略不计）
叶轮式压气机中的压气过程都是绝热压缩 流动过程，在作热力学分析时并没有什么 不同
C,s



0
0
1
RgT1



0 1 0
1



0
0
1
RgT1



n1 n
1


0 1
0 1
n1
n 1
多变效率
C,n

wC,n(可逆) wC(实际)

n
n
1
RgT1


n1 n

1



0
0

1
RgT1
工程热力学A
Engineering Thermodynamics
T
THERMODYNAMICS
第5章 气体的流动与压缩
Flow and Compression of Gas
T
THERMODYNAMICS
5.6 叶轮式压气机和引射器的 工作过程
叶轮式压气机主要有离心式压气机和轴流式 压气机两种型式

收获 消耗

低压流体流经引射器后exergy的增加 高压流体流经引射器后exergy的减少

g2 (h3 h2 ) T0 s3 s2 g1 (h1 h3 ) T0 s1 s3
本节 结束
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ