往复活塞压缩机热力性能计算.ppt

2.3.2惯性力计算往复惯性力：旋转惯性力：（1）活塞往复运动的速度与加速度结构尺寸：曲轴转角：θ连杆摆角：β曲轴转速：ω曲轴连杆长度比：λ=r/L一般：λ≤0.25~0.2活塞上死点：θ=0活塞下死点：θ=180°①活塞位移：上式整理得：(2-47)(2-48)(2-49)速度方程为正弦曲线，加速度为余弦曲线。v??a??2?2?利用活塞面积与速度求瞬时排量：线速度的利用：速度的利用（2）往复运动件的质量①活塞、活塞杆、十字头的总质量：mp②连杆，可分解为：直线运动质量：旋转运动质量：连杆总质量：或：连杆的重量分配曲轴偏心质量（偏心质量向集中）mc0`0`综合质量转化为两部分旋转运动质量水平运动质量往复惯性力I惯性力=质量+加速度力的方向：使活塞杆拉为正；压为负。分解式：往复惯性力图：（4）旋转惯性力Ir旋转惯性力：Ir=旋转质量×向心加速度=mr·ar当ω一定时，旋转惯性力大小一定。惯性力方向沿曲柄半径向外，即始终为拉力作用。由于旋转质量都集中在曲轴上，旋转惯性力只发生在曲轴上。旋转惯性力可以用曲轴配重来平衡。FIrωmr2.3.3摩擦力摩擦力又分为：往复摩擦力和旋转摩擦力。（1）往复摩擦力FfS主要发生在：活塞与气缸、活塞杆与填料函、十字头与滑道等。往复摩擦力所消耗的功率占总往复摩擦功率Nm的（60%~70%）往复摩擦功率：当α=0~180°，摩擦力为正值，连杆受拉力。当α=180°~360°，摩擦力为负值，连杆受压力旋转摩擦力Ffr主要发生在：十字头销、连杆瓦、主轴瓦、轴承等。旋转摩擦力所消耗的功率占总摩擦功率Nm的40%~30%。旋转摩擦力设定位于曲轴连杆瓦处，摩擦力方向与转向相反。旋转摩擦力产生旋转摩擦力矩，Mr=Ffr×rλv对进气量影响最大，α和ε最关键。考虑1点与a点的差异：比值得：实际吸气量：式中：(一）实际循环功理论指示功为1234图形面积，理论参数为实际指示功为abcd图形面积，实际参数：按等功面积原理，理论吸气压力线降低成为平均实际吸气压力线；理论排气压力线升高，为平均实际排气压力线。实际吸入压力与实际排出压力：代入理论参数值：上式为实际一个气缸所作功。多变指数n：低压级：n=(0.95~0.99)k高压级：n=k2.2.4压缩机实际循环功率及效率功、功率的计算是任何机器最重要参数计算理论循环功：（前面已讲）实际循环功：功率（1）指示功率单缸单作用气缸：n——曲轴转速，r/min。Ni双作用气缸：多级气缸：N左N右（2）轴功率压缩机输入轴上的功率为输入功率（即轴功率）。包括：压缩气体的指示功率Ni；压缩机总机械摩擦损失功率Nm轴功率：摩擦损失功率Nm不易计算，一般用机械效率来解决。ηm——压缩机总的机械效率，考虑各机械摩擦损失。常见压缩机摩擦点：活塞与气缸；活塞杆与填料函；十字头与滑道；连杆与