流体机械课程 第十二章 往复式空压机的工作理论

第十二章 往复式空压机的工作理论

一、学习目的和要求

通过本章学习，掌握往复式空压机的工作性能、工作参数及两级压缩理论。

二、重点与难点

（1）空压机的工作循环、热力学基础、保持空压机工作性能的途径。

（2）空压机的工作参数及两级压缩理论。

三、课程内容

第一节 热力学基础

一、气体的状态参数

在热力学中，我们用压力p、比容v、温度Tp、v、T为气体的状态参数，又称其为基本状态参数。来描述气体状态，称

1．压力p

容器内气体分子对容器壁单位面积上的垂直作用力，称为压强(本书称为压力)，也就是气体的绝对压力。2．比容v

单位质量的气体所占有的容积，称为比容。比容的单位为m3/kg。显然，比容的倒数就是密度。

若M(kg)质量的气体，占有的容积为V(m3)，则

；

3．温度T

温度是标志物体冷热程度的参数。温度的高低，反映了气体内部分子热运动的强弱程度。在热力学计算中，采用热力学温度T(又称绝对温度)，其单位为K。它与摄氏温度t℃的关系为

　　T=t+273，

二、理想气体状态方程式

1．波义耳—马略特定律

一定质量的气体，当温度保持不变时，其体积和压力成反比。即

或常数

式中 V——质量为M(kg)的气体所具有的体积，V=Mv，m3。

对1kg(单位质量)气体而言

或常数

2．盖-吕萨克定律

一定质量的气体，当压力保持不变时，其体积与绝对温度成正比，即

对1kg(单位质量)气体而言

3．理想气体状态方程式

或常数 

对1kg气体进行研究时，常数用R表示，所以

R或

式中 R——气体常数。它表示在一定压力下，1kg气体被加热后，温度升高1K时所做的膨胀功，其单位为J/(kg·K)。对于不同的气体，R有不同的数值；但对于同一种气体，不论压力、温度、比容如何变化，其值都是相同的。空气的气体常数为287J/(kg·K)。

对于质量为Mkg的气体，公式的两边应乘以M，因而得

三、内能

气体内部所具有的各种能量的总和，称为气体的内能。理想气体的内能u只与温度T有关，即

内能的单位是焦耳，用J表示。它与功的单位相同。