第八章压气机的热力过程 第八章压气机的热力过程 8-1某单级活塞式压气机每小时吸入的空气量V=1403,吸入空气的状态参数是 B,=0.1MPa、4=27C,输出空气的压力p2=0.6MPa。试按下列三种情况计算压气机 所需要的理想功率（以kW表示）：(1)定温压缩：(2)绝热压缩（设x=1.4):(3)多变压 缩（设n=1.2)。 提示和答案： 据定义R.=-形，=g.PnB=6.97Kw、 p 8-2某单级活塞式压气机吸入空气参数为p=0.1MPa、t=50℃、V=0.032m3,经 多变压缩p,=0.32MPa、V,=0.012m3。求：(1)压缩过程的多变指数：(2)压缩终了空气 温度：(3)所需压缩功：(4)压缩过程中传出的热量。 提示和答案：压缩功只是体积变化功。n= p,1p-1.186` In(V/V,) = =387.82K w.-n-1 n-K Cn= c=-0.826kJ/kg·K)、9n=mcn△T=-1.84kJ。 n-1 8-3压气机中气体压缩后的温度不宜过高，若取限极值为150℃。某单缸压气机吸入空 气的压力和温度为2=0.1MPa、1=20℃，吸气量为250m3/h,若压气机中缸套流过冷 却水465kgh,温升为14℃。求：(1)空气可能达到的最高压力：(2)压气机必需的功率。 提示和答案：空气在可逆多变过程可能达到最高压力，故须求多变指数。压缩过程冷 却水吸热量Q.=9cW=7.5715kW,压气机产气量g=P9=0.08254g5,利用气 RT 体放热等于冷却水吸热，可确定g==-9173kkg,由g=”-K。 qm2 -i9(3-T),解得 69
第八章 压气机的热力过程 69 第八章 压气机的热力过程 8-1 某单级活塞式压气机每小时吸入的空气量 3 1 V 140m ，吸入空气的状态参数是 1 p 0.1MPa 、 1 t 27 C ，输出空气的压力 2 p 0.6MPa 。试按下列三种情况计算压气机 所需要的理想功率（以 kW 表示）：（1）定温压缩；（2）绝热压缩（设 =1.4）；（3）多变压 缩（设 n =1.2）。 提 示 和答案 ： 据定义 W W C t ， 2 1 1 1 T m ln 6.97KW p P q p v p 、 1 2 1 1 1 1 9.11kW 1 s m p P q p v p 、 1 2 1 1 1 1 8.12kW 1 s m n p P q p v n p 。 8-2 某单级活塞式压气机吸入空气参数为 3 1 1 1 p t V 0.1MPa 50 C 0.032m 、 、 ，经 多变压缩 3 2 2 p V 0.32MPa 0.012m 、 。求：（1）压缩过程的多变指数；（2）压缩终了空气 温度；（3）所需压缩功；（4）压缩过程中传出的热量。 提示和答案 ： 压 缩 功 只 是 体 积 变 化 功 。 2 1 1 2 ln( / ) 1.186 ln( / ) p p n V V 、 1 2 2 1 1 387.82K n n p T T p 、 1 2 1 1 1 1 1 3.443kJ 1 n n n p W p V n p 、 0.826kJ/(kg K) 1 n V n c c n 、 1.84kJ Q mc T n n 。 8-3 压气机中气体压缩后的温度不宜过高，若取限极值为 150℃。某单缸压气机吸入空 气的压力和温度为 1 p 0.1MPa 、 1 t 20 C ，吸气量为 3 250m / h ，若压气机中缸套流过冷 却水 465kg/h ，温升为 14℃。求：（1）空气可能达到的最高压力；（2）压气机必需的功率。 提示和答案： 空气在可逆多变过程可能达到最高压力，故须求多变指数。压缩过程冷 却水吸热量 w ,w Q q c t m 7.5715kW ，压气机产气量 1 ,a g 1 ,a 0.08254kg/s m V p q R T q ，利用气 体放热等于冷却水吸热，可确定 w ,a 91.73kJ/kg m Q q q ，由 2 1 ( ) 1 V n q c T T n ，解得
第八章压气机的热力过程 n=1.20,所以P2.a =0.90MPa,P=gmwc =18.4kW. 8-4三台空气压缩机的余隙容积比均为6%，进气状态均为0.1MPa、27C,出口压力 为0.5MPa,但压缩过程的指数分别为：n=14、n,=1.25、n,=1,试求各压气机的容积 效率（假设膨胀过程的指数和压缩过程相同）。 提示和答案：=1-兰(x2-》,=0871、八：=0843、=076。 8-5某单级活塞式压气机，其增压比为7，活塞排量为0.009m3,余容比为0.06，转 速为750rmin,压缩过程多变指数为1.3。求(1)容积效率：(2)生产量(kg/h):(3)理 论消耗功率：(4)压缩过程中放出的热量。己知吸入空气参数为p=0.1MPa、1=20C。 提示和答案：活塞式压气机曲轴每转一圈完成一次吸气压缩排气过程。容积效率 V =1-二（π”-1）=0.792，每转有效吸气V=八vV=0.00713m3,，故每小时的生产量 4.-750x60Y=38137kg1理论耗功P=gW6=219kw,万=I”-45932K, 放热量，9o=qm -k c△T=-4.21kW。 n-1 8-6利用单缸活塞式压气机制备0.8MPa的压缩空气，已知气缸直径D=300mm,活 塞行程S=200mm,余隙容积比为0.05，机轴转速为400rmin。压气机吸入空气的参数是 1=20C、P,=0.1MP,压缩过程多变指数n=1.25。若压气机的定温效率为nc,=0.77, 试计算压气机生产量(kgh)及带动该压气机所需的原动机的功率（压气机的外部磨擦损 失忽略不计)。 提示和答案：余隙容积存在并不影响压气机理论耗功。v=1-σ（π"-1）=0.786， g.=vB二=0088ke5、可逆定温功压缩功率R,=-pn色=154kw,压气机 RT 所需的功率R==20.0kw。 ncx 8-7空气初态为P,=0.1MP、t=20℃，经过三级活塞式压气机后，压力提高到 70
第八章 压气机的热力过程 70 n 1.20 ，所以 1 2 2 1 1 0.90MPa n T n p p T ，max ， ,a C P q w m 18.4kW 。 8-4 三台空气压缩机的余隙容积比均为 6%，进气状态均为 0.1MPa 27 C 、 ，出口压力 为 0.5MPa ，但压缩过程的指数分别为： 1 2 3 n n n 1.4 1.25 1 、 、 ，试求各压气机的容积 效率（假设膨胀过程的指数和压缩过程相同）。 提示和答案： 1 c V h 1 ( 1) n V V ， V,1 0.871、 V,2 0.843、 V,3 0.76。 8-5 某单级活塞式压气机，其增压比为 7，活塞排量为 3 0.009m ，余容比为 0.06，转 速为 750r/min，压缩过程多变指数为 1.3。求（1）容积效率；（2）生产量（ kg/h ）；（3）理 论消耗功率；（4）压缩过程中放出的热量。已知吸入空气参数为 1 p 0.1MPa 、 1 t 20 C 。 提示和答案：活塞式压气机曲轴每转一圈完成一次吸气压缩排气过程。容积效率 1 c V h 1 ( 1) 0.792 n V V ，每转有效吸气 3 V h V V 0.007 13 m ，故每小时的生产量 1 750 60 3 81.37 kg/h m V q v ，理论耗功 C P q w m 21.9 kW ， 1 2 1 459.32 K n n T T ， 放热量， 4.21 kW 1 Q m V n q q c T n 。 8-6 利用单缸活塞式压气机制备 0.8MPa 的压缩空气，已知气缸直径 D 300mm ，活 塞行程 S 200mm ，余隙容积比为 0.05，机轴转速为 400r/min。压气机吸入空气的参数是 1 t 20 C、 1 p 0.1MPa ，压缩过程多变指数 n =1.25。若压气机的定温效率为 C, 0.77 T ， 试计算压气机生产量（ kg/h ）及带动该压气机所需的原动机的功率（压气机的外部磨擦损 失忽略不计）。 提示和答案：余隙容积存在并不影响压气机理论耗功。 1 V 1 ( 1) 0.786 n ， 1 V h g 1 0.088 kg/s m p V q N R T 、可逆定温功压缩功率 2 C, 1 1 1 T ln 15.4 kW p P p V p ，压气机 所需的功率 C,T C C,T 20.0 kW P P 。 8-7 空气初态为 1 1 p t 0.1MPa 20 C 、 ，经过三级活塞式压气机后，压力提高到
第八章压气机的热力过程 12.5MPa,假定各级压力比相同，各级压缩过程的多变指数n=1.3。试求：(1)生产1kg 压缩空气理论上应消耗的功：(2)各级气缸出口的温度：(3)如果不用中间冷却器，压气机 消耗的功及各级气缸出口温度：(4)若采用单级压缩，压气机消耗的功及气缸出口温度。 提示和答案：按耗功最小原则，元，=元2=π，=5，w。=3wL=492.0kJkg:各级气 缸出口的温度相同，工，=T=T=425K:若不用中间冷却器工，=425.0K、T=616.25K、 T,=893.56K、P。=746.4k/kg:若单级压缩，T=893.56K、wc=746.4kJ/kg。 8-8一台两级压气机，示功图如图8-1所示，若此压气机吸入空气的温度是t=17℃、 p,=0.1MPa,压气机将空气压缩到p=2.5MPa。压气机的生产量为500m3h(标准状态 下)，两个气缸中的压缩过程均按多变指数n=1.25进行。以压 气机所需要的功量最小作为条件，试求：(1)空气在低压气缸 中被压缩后所达到的压力P2:(2)压气机中气体被压缩后的最 高温度t2和13：(3)设压气机转速为250r/min,每个气缸在每 个进气冲程中吸入的空气体积，和2：(4)每级压气机中每 小时所消耗的功W和W2,以及压气所消耗的总功W严：(5)空 图8-1 气在中间冷却器及两级气缸中每小时放出的热量。 提示和答案：通常压气机的生产量指标准状态下的体积，常常不同于进口。中间压力 乃2=√PP,=0.5MPa,空气被压缩后最高温度I,=T=T =400.33K,每一冲 程吸入空气体积V=0.03590m3、V,=0.00718m3,每级压气机耗功 W=W,=1.022×10kJh,压气消耗总功率P=56.8kW,空气在两级气缸中放热量相等 Q=H2-H-W。=-3.07×10kJh,在中间冷却器放热量Q=H2-H=7.15×10kJh。 8-9某活塞式空气压缩机容积效率为7=0.95，每分钟吸进p=0.1MPa、t=21C的 空气14m3,压缩到0.52MPa输出，设压缩过程可视为等熵压缩，求：(1)余隙容积比：(2) 所需输出入功率。 提示和答案：据题意π=B=5.132,n=14,求得。= e-1-=0.023, 1 71
第八章 压气机的热力过程 71 图 8-1 12.5MPa ，假定各级压力比相同，各级压缩过程的多变指数 n 1.3 。试求：（1）生产 1kg 压缩空气理论上应消耗的功；（2）各级气缸出口的温度；（3）如果不用中间冷却器，压气机 消耗的功及各级气缸出口温度；（4）若采用单级压缩，压气机消耗的功及气缸出口温度。 提示和答案： 按耗功最小原则， 1 2 3 5 ， C C,L w w 3 492.0 kJ/kg ；各级气 缸出口的温度相同， 234 T T T 425 K ；若不用中间冷却器 2 T 425.0 K 、3 T 616.25 K 、 4 T 893.56 K 、 C w 746.4kJ/kg ；若单级压缩， 2 T 893.56 K 、 C w 746.4kJ/kg 。 8-8 一台两级压气机，示功图如图 8-1 所示，若此压气机吸入空气的温度是 1 t 17 C 、 1 p 0.1MPa ，压气机将空气压缩到 3 p 2.5MPa 。压气机的生产量为 3 500m /h （标准状态 下），两个气缸中的压缩过程均按多变指数 n =1.25 进行。以压 气机所需要的功量最小作为条件，试求：（1）空气在低压气缸 中被压缩后所达到的压力 p2 ；（2）压气机中气体被压缩后的最 高温度 t2 和 t3；（3）设压气机转速为 250r/min，每个气缸在每 个进气冲程中吸入的空气体积 V1 和 V2；（4）每级压气机中每 小时所消耗的功 W1 和 W2，以及压气所消耗的总功 W；（5）空 气在中间冷却器及两级气缸中每小时放出的热量。 提示和答案：通常压气机的生产量指标准状态下的体积，常常不同于进口。中间压力 2 1 3 p p p 0.5 MPa ，空气被压缩后最高温度 1 2 2 3 1 1 400.33 K n n p T T T p ，每一冲 程 吸 入 空 气 体 积 3 1 V 0.035 90 m 、 3 2 V 0.007 18 m ， 每 级 压 气 机 耗 功 5 1 2 W W 1.022 10 kJ/h ，压气消耗总功率 P 56.8 kW ，空气在两级气缸中放热量相等 4 2 1 C Q H H W 3.07 10 kJ/h ，在中间冷却器放热量 4 2 1 Q H H 7.15 10 kJ/h 。 8-9 某活塞式空气压缩机容积效率为 0.95 V ，每分钟吸进 p t 0.1MPa 21 C 、 的 空气 3 14m ，压缩到 0.52MPa 输出，设压缩过程可视为等熵压缩，求：（1）余隙容积比；（2） 所需输出入功率。 提示和答案： 据题意 2 1 5.132 p p ， n 1.4 ，求得 C 1 h 1 0.023 1 V n V V
第八章压气机的热力过程 49.3W。 8-10一台单缸活塞式压气机（其示功图见图8-2），气缸直径D=200mm,活塞行程S =300mm。从大气中吸入空气，空气初态为B=97kPa、 t=20C,经多变压缩到p,=0.55MPa,若多变指数为n =1.3,机轴转速为500rmin,压气机余隙容积比o=0.05。 --少 求：(1)压气机有效吸气容积及容积效率；(2)压气机的排 - 气温度：(3)压气机的生产量：(4)拖动压气机所需的功率。 图8-2 提示和答案：气缸排量即活塞扫过的容积人=？D°S=0.009425m。余隙容积 4 =o=0.000471m3,V= =0.00179m3,Y=V+=0.009896m3,有 V 效吸气容积V=V-V=0.008106m3,7=1-二（π"-1）=0.86，排气温度 =(月 =437.52K,生产量q.=9=2804kgh,拖动压气机功率 RT 14.0kw。 8-11轴流式压气机每分钟吸入p=0.1MP、1=20℃的空气1200kg,经绝热压缩到 P2=0.6MPa,该压气机的绝热效率为0.85，求：(1)出口处气体的温度及压气机所消耗的 功率：(2)过程的熵产率及损失(T,=293.15K)。 提示和答案：取定比热，T,= =489.12K,T,=T+ .-工=523.70K, P=gn(h-h)=4630.0kW。据绝热稳流系统熵方程，(s2-S)=Sg,有 =5-=g.9,n2-13717UK,损i=T.=4021k6。 8-12某轴流式压气机从大气环境吸入p=0.1MPa、t=27℃的空气，其体积流量为 72
第八章 压气机的热力过程 72 图 8-2 1 2 C 1 1 1 1 49.3kW n n V n p P p q n p 。 8-10 一台单缸活塞式压气机（其示功图见图 8-2），气缸直径 D =200mm，活塞行程 S =300mm。从大气中吸入空气，空气初态为 1 p 97kPa 、 1 t 20 C ，经多变压缩到 2 p 0.55MPa ，若多变指数为 n =1.3，机轴转速为 500r/min，压气机余隙容积比 0.05 。 求：（1）压气机有效吸气容积及容积效率；（2）压气机的排 气温度；（3）压气机的生产量；（4）拖动压气机所需的功率。 提示和答案：气缸排量即活塞扫过的容积 2 3 h 0.009 425 m 4 V D S 。余隙容积 3 c h V V 0.000 471 m ， 1 2 3 4 c 1 0.001 79 m n p V V p ， 3 1 h c V V V 0.009 896 m ，有 效 吸 气 容 积 3 1 4 V V V 0.008 106 m ， 1 c V h 1 ( 1) 0.86 n V V ， 排 气 温 度 1 2 2 1 1 437.52 K n n p T T p ，生产量 1 g 1 280.4 kg/h V m p q q R T ， 拖动压气机 功 率 1 2 C 1 1 1 14.0 kW 1 n n V n p P p q n p 。 8-11 轴流式压气机每分钟吸入 1 1 p t 0.1MPa 20 C 、 的空气 1200kg，经绝热压缩到 2 p 0.6MPa ，该压气机的绝热效率为 0.85，求：（1）出口处气体的温度及压气机所消耗的 功率；（2）过程的熵产率及 损失（ 0 T 293.15K ）。 提示和答案：取定比热， 1 2 2 1 1 s 489.12 K p T T p ， 2 1 2 1 Cs 523.70 K s T T T T ， C 2 1 P q h h m ( ) 4 630.0 kW 。 据 绝 热 稳 流 系 统 熵 方 程 ， 2 1 g ( ) s s s ， 有 2 g 2 1 2 ln 1.3717 kJ/(K s) m p s T S S S q c T ， 损 0 g I T S 402.1 kJ/s 。 8-12 某轴流式压气机从大气环境吸入 1 1 p t 0.1MPa 27 C 、 的空气，其体积流量为
第八章压气机的热力过程 516.6m3/min,绝热压缩到p,=1MPa。由于磨擦作用，使出口气温度达到350℃。求：(1) 该压气机的绝热效率：(2)因磨擦引起的熵产：(3)拖动压气机所需的功率。 - 提示和答案：T=T =57950K,压气机的绝热效率-三-召=0.865： 工-T 由绝热过程摘方程，箱产率-及-5=c,n三-0729kK,压气机功率 RT B=一c,(亿-T)=32413kW。本题为不可逆绝热压缩，不是可逆多变过程，因此不 RT 能由初、终态参数求多变指数。 8-13某次对轴流压气机的实例数据如下：压气机进口处空气压力P=0.1MP,温度 1,=17℃，出口处温度t,=207℃，压力P2=0.4MPa,气体流量是60 kg/min:消耗功率 185kW,若压缩过程绝热，分析测试的可靠性。 提示和答案：从出口温度和耗功比较分析。若过程可逆，则T,。= =431.15K, 12.=158C,12s185kW, 190,76-185kW=3.1%,其 185kW 误差尚在可允许范围内，所以实测基本合理。 8-14以R134a为工质的制冷循环装置中，蒸发器温度为-15℃，进入压缩机工质的干 度近似为1，压缩后的压力为1160.5kP,若压缩机的绝热效率为0.95，求压缩机出口处工 质的焓值。 提示和答案：由t=-15℃，x=1,查R134a热力性质表：h=389.6kJ/g、 s=1.737k/kgK):由52.=5，、p,=1160.5kP，查同表得h.=430.5kJ/kg。 么=h+色：-及=432.7kg ncs 8-15以R134a为工质的制冷装置循环的制冷工质进入压缩机的状态为1=-10°℃、 73
第八章 压气机的热力过程 73 3 516.6m / min ，绝热压缩到 2 p 1MPa 。由于磨擦作用，使出口气温度达到 350℃。求：（1） 该压气机的绝热效率；（2 ）因磨擦引起的熵产；（3）拖动压气机所需的功率。 提示和答案： 1 2 2 1 1 s 579.50 K p T T p ，压气机的绝热效率 2 1 Cs 2 1 0.865 T T s T T ； 由绝热过程熵方程，熵产率 1 1 2 g 2 1 g 1 2 ln 0.729 kJ/(K s) V p s p q T S S S c R T T ，压气机功率 1 1 C 2 1 g 1 V p ( ) 3 241.3 kW p q P c T T R T 。本题为不可逆绝热压缩，不是可逆多变过程，因此不 能由初、终态参数求多变指数。 8-13 某次对轴流压气机的实例数据如下：压气机进口处空气压力 1 p 0.1MPa ，温度 1 t 17 C ，出口处温度 2 t 207 C ，压力 2 p 0.4MPa ，气体流量是 60kg/ min ；消耗功率 185kW，若压缩过程绝热，分析测试的可靠性。 提示和答案：从出口温度和耗功比较分析。若过程可逆，则 1 2 2 1 1 s 431.15 K p T T p ， 2 t s 158 C， 2s 2 t t 合理。从耗功分析 C, 2 1 P q h h s m s ( ) 151.6 kW 185 kW ，考虑 到实际存在的少量散热和不可逆性， PC 应大于可逆绝热耗功 PC,s 测试具有一定合理性。实测 温度校核功率数据 C 2 1 P q h h m ( ) 190.7 kW 185 kW， (190.76 185)kW 3.1% 185 kW ，其 误差尚在可允许范围内，所以实测基本合理。 8-14 以 R134a 为工质的制冷循环装置中，蒸发器温度为-15℃，进入压缩机工质的干 度近似为 1，压缩后的压力为 1 160.5 kPa，若压缩机的绝热效率为 0.95，求压缩机出口处工 质的焓值。 提示和答案：由 1 t 15℃ ， x 1 ，查 R134a 热力性质表： 1 h 389.6kJ/kg 、 1 s 1.737kJ/(kg K) ； 由 2 1 s s s 、 2 p 1 160.5 kPa ， 查 同 表 得 2 430.5kJ/kg s h 。 2 1 2 1 Cs 432.7kJ/kg s h h h h 。 8-15 以 R134a 为工质的制冷装置循环的制冷工质进入压缩机的状态为 1 t 10 C
第八章压气机的热力过程 x=0.99,压缩后压力p,=10MP、温度1，=60℃。求：压缩机耗功和压缩机的绝热效率。 提示和答案：据1和x,查R134a热力性质表可算得h和S,马2，=，进而查表得h, 和h,即可求得7。 h2,-h =0.646、we=h-h=50.9kJ/kg h-h 8-16某两级气体压缩机进气参数为100kPa、300K,每级压力比为5，绝热效率为0.82， 从中间冷却器排出的气体温度是330K。若空气的比热容可取定值，计算每级压气机的排气 温度和生产1kg压缩空气压气机消耗的功。 提示和答案：工，=T P =475.13K,据绝热效率得Z=T+Z,-Z=51357水。 ncs P3=p2=500kPa、T=330K:p,=πP3=2500kPa,T,=T =522.65K。同理 求得，T=I+Z-工=564.94K。压气机耗功：.=么-h)+h-么)=450.7Jg。 nlcs 本题虽然各级压力比相同，但进入高压级气缸的气体温度比进入低压级气缸温度高，所 以各级消耗的功不相等。 8-17某高校实验室需要压力为6.0MPa的压缩空气。有两人分别提出下述两个方案：A 方案采用绝热效率为0.9的轴流式压气机：B方案采用活塞式气机，二级压缩，中间冷却， 两缸压缩多变指数均为1.25。试述上述两个方案的优劣。（设P。=0.1MP、t。=27C) k-] 提示和答案：A方案：T.=Tπx=966.84K、T,=T+ I-工=1042.92K, t2=767.77℃，".=h-h÷c(T3-T)=743.7k/kg。 B方案：按耗功最小选择中间压力π=π= 2=7.746,t,=5,=178.87℃， P ×nRxz兰-)=435.8Jg.比较方茶：工>I:>所以从人 ".=2× n-1 身安全、设备安全角度看B方案优于A方案。比外A方案实施需多级压气机故较困难，而 且实验室未必需要大流量的高压空气，但A案可提供稳定气流可能是某些场合需要的。 74
第八章 压气机的热力过程 74 1 x 0.99 ，压缩后压力 2 p 10MPa 、温度 2 t 60 C。求：压缩机耗功和压缩机的绝热效率。 提示和答案：据 1 t 和 1 x ，查 R134a 热力性质表可算得 1 h 和 1 s ， 2 1 s s s ，进而查表得 2 s h 和 2 h ，即可求得 2 1 Cs 2 1 0.646 s h h h h 、 C 2 1 w h h 50.9 kJ/kg 。 8-16 某两级气体压缩机进气参数为 100kPa、300K，每级压力比为 5，绝热效率为 0.82， 从中间冷却器排出的气体温度是 330K。若空气的比热容可取定值，计算每级压气机的排气 温度和生产 1kg 压缩空气压气机消耗的功。 提示和答案： 1 2 2 1 1 475.13K s p T T p ，据绝热效率得 2 1 2 1 Cs 513.57K s T T T T 。 3 2 p p 500kPa 、 3 T 330K ； 4 3 p p 2500kPa ， 1 2 4 3 1 s 522.65K p T T p 。同理 求得， 4 3 4 3 Cs 564.94K s T T T T 。压气机耗功： C 2 1 4 3 w h h h h ( ) ( ) 450.7kJ/kg 。 本题虽然各级压力比相同，但进入高压级气缸的气体温度比进入低压级气缸温度高，所 以各级消耗的功不相等。 8-17 某高校实验室需要压力为 6.0MPa 的压缩空气。有两人分别提出下述两个方案：A 方案采用绝热效率为 0.9 的轴流式压气机；B 方案采用活塞式气机，二级压缩，中间冷却， 两缸压缩多变指数均为 1.25。试述上述两个方案的优劣。（设 0 0 p t 0.1MPa 27 C 、 ） 提示和答案： A 方案： 1 2 1 T T s 966.84 K 、 2 1 2 1 Cs 1 042.92 K s T T T T ， 2 t 767.77 C， c 2 1 2 1 ( ) 743.7 kJ/kg w h h c T T p 。 B 方案： 按耗功最小选择中间压力 2 L h 1 7.746 p p ， 2 t t a 178.87 C ， 1 g 1 c 2 ( 1) 435.8 kJ/kg 1 n n nR T w n 。比较方案： T T 2, 2, A B ； w w c,A c,B ，所以从人 身安全、设备安全角度看 B 方案优于 A 方案。比外 A 方案实施需多级压气机故较困难，而 且实验室未必需要大流量的高压空气，但 A 案可提供稳定气流可能是某些场合需要的
