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第八章 热力循环 8－2 压气机循环 二、压气机的耗功： 单级活塞式压气机一个循环的工作过程可分为吸气、压缩、排气三个阶段（设均为可逆过程） 。 排气过程中气体的质量不断减少，气体的状态不变，相当于气体被定压压缩，因此该过程系统作负功 p2V2。 二、活塞式压气机三种压缩过程的比较： 1、等熵压缩；2、多变压缩；3、等温压缩 结论： 1、压力比 p2 / p1和多变指数n 一定时，余隙容积越大，容积效率越低； 2、余隙容积和多变指数 n 一定时，压力比 p2 / p1越大，容积效率越低；压力比 p2 / p1达到一定值时，容积效率为零，产气量为零； 3、余隙容积对生产1 kg压缩气体的理论耗功量没有影响，但实际耗功量增加；而且压气机的无用体积增加，设计时应尽量减小余隙容积。 注意：压气机的循环图用 p—V 图较方便。 三、多级压缩及级间冷却（压比较高时采用） 多级压缩是把气体的压缩过程分为多个阶段，分别在多个气缸中依次压缩，每两个气缸之间有级间冷却器对气体进行冷却（两级或两级以上称为多级）。 采用多级压缩及级间冷却的优点： ★　压气机耗功减少（在总压比一定的条件下，级数越多，级间冷却越充分，功耗越少；理论上，级数→∞，过程→等温过程） ★　排气温度低（热负荷小，有利于润滑） ★　容积效率高（每级压比较小） 缺点： ★　结构复杂，造价高，运行可靠性降低（分级　　　　　　不宜太多） 最佳级间压力和压力比确定原则：功耗最小原则 以两级压缩为例，可推得 最佳级间压力为：  8－3 活塞式内燃机循环 按单循环冲程数分： 二冲程、四冲程 按进气压力分： 增压、非增压 按气缸布置分： 立式、卧式、V型、H型、星(X)型等 二、活塞式内燃机实际循环和理想循环 8―4 燃气轮机装置循环 8－5 压缩蒸气制冷循环 3. 工作原理： 1—2：从蒸发器出来的干饱和蒸气在压缩机中定熵压缩为过热蒸气； 2—3：过热蒸气在冷凝器中定压冷却为饱和液体； 3—4：饱和液体经节流阀绝热节流（不可逆），节流后的工质 p↓、T↓ ； 4—1：制冷剂液体在蒸发器中定压吸热气化为干饱和蒸气。 从而达到从低温吸热、向高温放热的目的。 * 一、单级活塞式压气机的工作原理（理想工作过程） 吸气过程中气缸吸入压力为 p1的气体，气体的质量 qm 和容积V 不断增加， 而气体的状态( p1 , v1 )不变， 相当于气体定压膨胀，该过程中系统作正功 p1V1； 压缩过程中气体的量不变，而气体的压力不断增加，该过程中外界对系统作压缩功（负功）为： 压气机所消耗的功为上述三项功的代数和。即 压缩1kg气体，压气机耗功为 压气机耗功为负的技术功。 注意：压缩过程的耗功与压气机的耗功概念不同。 根据其工作条件不同，可能存在 3 种压缩过程： 压气机简化物理模型为：稳流、可逆 见教材P. 125，F. 8.6 不同压缩过程初、终状态参数及耗功量可利用表 3.2 中相应的公式进行计算。 由p—v、T—s图知： ， 定温压缩过程最理想（省功、安全、体积小）。应采用良好的冷却措施，使过程尽量接近于定温过程。 在T—s图上，不同过程线以下的面积代表压缩过程中单位质量工质的放热量： 设压气机的质量流量为qm kg／min，其耗功率为： 三、余隙容积 实际活塞式压气机中，活塞顶面与气缸盖之间必须留有的空隙——余隙容积Vc 容积效率=实际吸气量/ 理论吸气量 在实际循环中，余隙容积使实际吸气量（产气量）减少，气缸的有效利用率降低，用容积效率表示气缸容 积的利用程度。 最佳压力比为： Ｚ级压缩、级间冷却相同时，每级压力比相同。即： 最佳压力比为： 选择最佳压力比的其它好处： 　★　各级压缩功耗相同(动力具有通用性和互换性) 　★　各级气缸排温相同 ★　各级间冷却热负荷相同 内燃机—燃料在产生动力的空间(气缸)中燃烧的 动力机械 一、内燃机的分类: 按活塞运动特征分: 往复活塞式、旋转活塞式、摆盘式等 按燃料分： 柴油机—压燃式（柴油自燃温度335℃附近） 汽油机—点燃式（汽油自燃温度415— 530℃ ） 煤气机—点燃式（现很少用） 0－1：吸气过程(缸内压力稍低于大气压) 1. 实际循环工作过程（以四冲程混合加热循环柴油机为例） 1－2：多变压缩过程 （中速：n＝1.34－1.37；高速： n = 1.37－1.41） 2－3－4：喷油燃烧过程 其中 2’ －2喷油, 2－ 3 接近定容，3－4 接近定压 4―5：多变膨胀过程 （中速：n＝1.25－1.30；高速：n＝ 1.18－1.27） 5―0：排气过程 其中 5―1’为自由排气过程，接近定容过程； 1’―0：