当前课程知识点：容积式压缩机原理 > 第2章 压缩机工作过程的理论循环 > 2.3 级的理论循环进气量和指示功 > 2.3 压缩机级的理论循环进气量和指示功
同学好
我们现在开始讲述压缩机工作过程的理论循环
其中级的理论循环进气量和指示功
前面的学习中我们已经知道
随着曲轴的回转
活塞从外止点移动到内止点
然后再从内止点回到外止点
从外止点到内止点
这个距离我们就称为一个行程
什么是行程容积呢
行程容积就是一个行程中活塞所扫过的容积
这块容积就是行程容积
级的理论进气量定义为进气压力
进气温度状态下
一个行程中所吸进来的气体的容积
对于理论循环而言
因为进气压力和进气温度都是恒定的
那么级的理论进气量
正好就等于它的行程容积等于活塞的面积乘以行程
压缩机中我们常常以容积流量
来代表压缩机的气量的大小
容积流量是单位时间的概念
理论容积流量是指单位时间内形成的容积之和
对理论循环来讲
它的容积流量就等于
理论行程容积乘以转速
大家注意对于一级多缸的情况
那么我们需要把各个缸的容积
求和得到总的气缸容积
带到这些表达式里面来
下面我们来看一下级的理论循环的指示功
什么是级的理论循环指示功
就是压缩机完成一个理论循环所消耗的功
它是直接用于压缩气体所消耗的功
不包含摩擦功
级的理论循环包括进气过程
压缩过程和排气过程
那么理论循环的指示功就是所有这些过程的代数和
我们在压缩机行业统一约定
以活塞对气体做功为正
那么指示功的表达式
W就等于pdv的积分
前面有个负号
为什么有个负号呢
是因为我们规定了活塞对气体做功为正
所以我们前面有一个负号
分别对各个过程积分
就得到了各个过程的耗功
我们先来看一下进气过程
进气过程压力是一个定值
P等于P1
那么PdV的积分就等于P1V1
在前面有一个负号
也就是进气过程
P1V1乘以一个 前面有个负号
也就是我们刚好看到进气过程就是这一块的面积
这块的面积是进气过程的耗功
那么排气过程也是类似的
排气过程的话
因为dV在变小
所以积分的结果是一个正值
积分的结果是P2V2
在指示图中
排气过程耗功就等于排气过程线
所包围的这块面积排气过程功
那么压缩过程功
压缩过程功也是这个表达式
PdV的积分前面有一个负号
这个P可以根据过程方程写成V的表达式
然后得到积分的结果
那么压缩过程的指示功
我们知道P dV的积分就是这块面积
压缩过程线所包围的这块面积
就是压缩过程的指示功
那么总的理论循环的指示功
就是进气压缩排气所有这些过程功的代数和
那么很显然
因为排气过程的耗功这块面积为正
压缩过程的功为正
而进气过程的耗功为负
那么总的指示功恰好就是谁
就是理论循环的指示图
所包围的这块面积
就是我们理论循环的指示功
依据压缩过程不同
等温多方还是绝热过程
我们可以积分得到不同的结果
最后的结果在这个表中所示
过程方程不同
那么得到的循环的指示功也不同
我们以多方过程为例
多方过程的过程方程
对理想气体来讲是pv的n次方等于1个常数
也就等于p1v1的n次方
把它带入指示功的表达式
我们就可以得到
循环指示功的积分的结果是
n-1分之n乘以p1v1
括号 压比的n分之n-1次方减一
这就是多方过程的理论循环的指示功
从PV图上我们可以看出来
因为指示功就是指示图所包围的这块面积
那么很显然等温过程
因为它的斜率是最平缓的
所以它所包围的面积最小
多方过程其次
绝热过程包围的面积大
前面我们讲述了理想气体的
理论循环的指示功
现在我们来看一下实际气体
和理想气体不同的是
实际气体的过程方程表达式
就是压力和温度的表达式
那么换成容积的表达式是这个表达式
和理想气体不同的是
它多出了压缩因子Z
大家还记得吧压缩因子Z
是一个状态参数的函数
也就是说在压缩过程中
这个Z是在变化的
那么在积分中我们怎样去处理
我们可以作如下的简化
我们可以把压缩因子取为压缩过程的一个平均值
平均值既可以取它的算术平均值
也可以取它的几何平均值
把这个平均值作为一个定值
代入到我们的过程方程中
就可以积分得到实际气体的理论循环的指示功
这就是实际气体理论循环指示功的一个表达式
和理想气体不同的是
它多出了压缩因子z
我们对今天的学习做一个小结
第一点
首先我们要知道级的理论循环的进气量
级的理论的循环进气量就等于
它的行程容积也就是活塞的面积乘以行程
级的理论循环的容积流量
在行程容积的基础上再乘以个转速n
第二点级的理论循环的指示功
重点掌握理想气体的级的理论循环的指示功表达式
实际气体在理想气体的基础上
对压缩因子做了一个简化的处理
第三点我们要学会用指示图来对指示功进行分析
也就是理论循环的指示图
所包围的面积就是我们理论循环的指示功
好我们今天的课就到这里
-1.1 压缩机的功能
--1.1 课件
-1.2 压缩机的用途
--1.2课件
-1.3 压缩机的种类
--1.3 课件
-1.4 压缩机的其它分类方法
--1.4 课件
-1.5 压缩机的特点
--1.5 课件
-1.6 容积式压缩机型号编制方法
--1.6 课件
-第1章作业
-2.1 压缩机级的循环概念
--2.1课件
-2.2 压缩机级的理论循环
--2.2课件
-2.3 级的理论循环进气量和指示功
--2.3课件
-第2章作业
-3.1 压缩机级的实际循环
--3.1课件
-3.2 影响实际循环的主要因素
--3.2.2 影响实际循环的主要因素（压力损失、气流脉动）
--3.2课件
-3.3 实际循环进气量及进气系数
--3.3课件
-3.4 级的实际循环指示功
--3.4课件
-3.5 多级压缩
--3.5课件
-第3章作业
-4.1 容积流量
--4.1 容积流量
--4.1课件
-4.2 排气压力
--4.2 排气压力
--4.2课件
-4.3 排气温度
--4.3 排气温度
--4.3课件
-4.4 压缩机的性能指标
--4.4课件
-第4章作业
-5.1 容积流量调节
--5.1课件
-第5章作业
-6.1 曲柄连杆机构的运动规律分析
--6.1课件
-6.2 往复压缩机列的作用力
--6.2课件
-6.3 作用力的计算方法
--6.3课件
-6.4 总切向力及飞轮矩的确定
--6.4课件
-第6章作业
-7.1 单列压缩机惯性力的平衡
--7.1课件
-7.2 多列压缩机惯性力及力矩的平衡
--7.2课件
-第7章作业
-8.1 回转压缩机的特点
--8.1课件
-8.2 回转压缩机的理想工作过程
--8.2课件
-8.3 回转压缩机的实际工作过程
--8.3课件
-第8章作业
-9.1 啮合原理数学基础
--9.1课件
-9.2 平面啮合问题
--9.2课件
-9.3 空间啮合问题
--9.3课件
-第9章作业
-10.1 双螺杆压缩机工作原理
--10.1课件
-10.2 双螺杆压缩机特点与种类
--10.2课件
-10.3 双螺杆压缩机性能参数
--10.3课件
-10.4 双螺杆压缩机转子型线
--10.4课件
-10.5 双螺杆压缩机容积流量计算
--10.5课件
-10.6 双螺杆压缩机吸气孔口设计
--10.6课件
-10.7 双螺杆压缩机排气孔口设计
--10.7 课件
-第10章作业
-11.1 涡旋压缩机基本工作原理
--11.1课件
-11.2 涡旋压缩机的特点和应用
--11.2课件
-11.3 涡圈型线与几何参数
--11.3课件
-11.4 涡旋压缩机的容积流量计算
--11.4课件
-11.5 内容积比和排气角
--11.5课件
-11.6 型线修正
--11.6课件
-第11章作业
-12.1 单螺杆压缩机的工作原理
--12.1课件
-12.2 单螺杆压缩机的特点
--12.2课件
-12.3 单螺杆压缩机的典型应用
--12.3课件
-12.4 单螺杆压缩机主要几何参数
--12.4课件
-12.5 单螺杆压缩机容积流量计算
--12.5课件
-12.6 单螺杆压缩机进排气孔口设计
--12.6课件
-第12章作业
-13.1 滚动活塞压缩机原理简介
--13.1课件
-13.2 结构参数与容积变化规律
--13.2课件
-13.3 特征角及容积效率
--13.3课件
-第13章作业
