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工程热力学第五章气体的流动和压缩
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§5-1 一元稳定流动的基本方程
一元流动的定义
流动的一切参数仅沿一个方向（可以是弯曲流道的轴线）有显著变化，而在其他两个方向v”图(示功图)
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压缩过程的热力学分析
p
v
p2
2T
2n
2s
1
p1
2T
2n
2s
p2
p1
1
T
s
j
m
n
一种为过程进行得极快,视为绝热过程；
一种为散热良好,视为定温过程；
实际压缩过程在这两者之间
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所以wC取决于初、终态及过程特征
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讨论：
理想压缩是 
等温压缩
b）通常为多变压缩,
a）
1<n<κ
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压气机所需功: wc=-wt
绝热压缩:
wc=△h 任何工质,可逆不可逆
=Cp,0(T2-T1) 理想气体,可逆不可逆
=γ0/(γ0 -1)(p2v2-p1v1) 理想气体,可逆绝热
= γ0 /(γ0 -1) p1v1〔(p2/p1)(γ0 -1)/ γ0 -1〕 同上
= γ0 /(γ0 -1) RgT1〔(p2/p1)(γ0 -1)/ γ0 -1〕 同上
多变过程,将上式中γ0换成n即可
定温压缩:wcT=△h-q 任何工质,可逆不可逆
=-Rg㏑(v2/v1)=RgT㏑(p2/p1) 理想气体可逆
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余隙容积的影响
余隙容积—clearance volume
V是实际进入气缸的气体容积,称为气缸的有效容积
V
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产生原因
布置进、排气结构
制造公差
部件热膨胀
当活塞运行到上止点位置时,为使进、排气阀开启时不与活塞顶部撞击,在活塞顶点与气缸盖之间留有一定得空隙,这一空隙称为余隙容积
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几个名词：
余隙容积Vc（=V3）
气缸工作容积(活塞排量) Vh(=V1–V3)
有效吸气容积Ve
（=V1–V4）
容积效率ηv=Ve/Vh
余隙比
=Vc/Vh
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余隙容积对生产量的影响
讨论：
Vc↑，Ve↓ηV↓m生产量↓
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余隙对理论耗功无影响（实际上还是使耗功增大）。
归纳： 
余隙存在使
2）实际耗功增大
有害容积
1）生产量下降
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多级活塞式压气机的压气过程
采用分级压缩，级间冷却：
压缩过程中
随 p升高， T升高； v 下降
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多级压缩和级间冷却
为了节省压缩耗功和限制压缩终温,同时为避免因增压比太高而影响容积效率,常采用多级压缩和级间冷却的方法
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理论耗功分析
每生产1kg压缩气体：
1
n
低压缸
a
p
中冷器
3
n
高压缸
2
3
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时
耗功最少
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讨论： 
按
选择各级中间压力，
推广：若m级，则
a）各级耗功相等
（总耗功
有利于曲轴平衡
）
优点：
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d）各缸按比例缩小 
e）对提高整机容积效率v有利
b）各缸终温相同
各缸终温中最高者，有利于润滑油工作及 使可靠性增加。
c）各级散热相同
各中冷器散热相等
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