流体机械课程 第十二章 往复式空压机的工作理论(7)

(1)低压缸所需循环功

(2)高压缸所需循环功为

(3)两级空压机的总循环功为各级循环功之和。

若中间冷却器冷却完善，使，则有

为确定最有利的中间压力，即L最小。则取L对的一阶导数，并令其为零，即

得　　

 即　　

空压机的总压缩比

则　　

上式表明，在两级压缩的空压机中，为获得最小的功耗，两压缩比应相等，并等于总压缩比的平方根。

为保证按最省功的原则进行压缩比分配，两级气缸的面积和直径应满足如下关系。

在冷却器冷却完善的条件下，，则

当两活塞的行程时，

式中　　、——低压缸、高压缸的面积，；

、——低压缸、高压缸的直径，；

，——低压缸、高压缸的行程，。

只要行程相同的两个气缸的面积比或直径平方等于总压缩比的平方根，就一定能得到最合理的中间压力。

压缩比的分配还要根据排气量、温度等作适当调整。通常大型空压机为了增加排气量而又不使气缸尺寸过大，往往使第一级压缩比降低(5～10)%，即

有时，为了使各级温度均等，因一级的吸气温度较低些，因此，将一级压缩比略为提高。

因此，设计中总是先选定级数，然后按最省功原则分配各级压缩比，最后综合考虑进行修正。

四、作业：

12-3 5 7 9 11