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        