2023/2/71中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室第五章氣體流動(dòng)和壓縮噴管：流速增加，壓力降低擴(kuò)壓管：流速降低，壓力增加(gasflowandcompression)工程中有許多流動(dòng)問題需考慮宏觀動(dòng)能和位能的化。比如噴管(nozzle;

jet)、擴(kuò)壓管(diffuser)

內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程。2023/2/72中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室直管節(jié)流閥(throttle

valve)風(fēng)洞2023/2/73中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室§5-1穩(wěn)定流動(dòng)基本方程穩(wěn)定流動(dòng)：任何一固定點(diǎn)上，所有參數(shù)都不隨時(shí)間改變。一元（維）流動(dòng)：參數(shù)值在一個(gè)方向（流動(dòng)方向）上變化。注意：不同點(diǎn)上參數(shù)可以不同，但都不隨時(shí)間變化。二元、三元流動(dòng)不研究2023/2/74中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室例：直管，二維簡(jiǎn)化為一維12一般沿垂直流動(dòng)方向的截面上也有變化。如溫度、流速。為簡(jiǎn)單起見，取截面上的平均值作為該截面上任何點(diǎn)的參數(shù)，則流動(dòng)也可看作是一元流動(dòng)。如圖：2023/2/75中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室一、連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒方程)continuity

equation1122p1T1m1

cf1

p2T2m2

cf2

??2023/2/76中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室2023/2/77中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室AcfρvA+dAcf+dcfρ+dρv+dvdA，dcf，dρ(或dv)變化受上式制約。如水：dρ=0，則dA<0,dcf>0或反之。2023/2/78中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室二、穩(wěn)定流動(dòng)能量方程

steady-flow

energy

equation純流動(dòng)，無(wú)葉輪等，不作功wi=0；q≈0，噴管、擴(kuò)壓管很短。Cf較大，q很小。???2023/2/79中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室叫動(dòng)量方程2023/2/710中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室絕熱滯止(stagnation)滯止：流速減小到零的過(guò)程。絕熱滯止：絕熱。定熵滯止：可逆。2023/2/711中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室對(duì)定比熱理想氣體：

滯止參數(shù)：滯止?fàn)顟B(tài)的參數(shù)，如h0，T0，p0，v0等滯止溫度定熵滯止壓力滯止比容2023/2/712中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室三、過(guò)程方程假設(shè)無(wú)摩擦，dA不太大，則其他參數(shù)變化也不太快，過(guò)程可逆。2023/2/713中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室四、音速方程音速：聲音相對(duì)于介質(zhì)的傳播速度。從物理上講，是由微弱擾動(dòng)在連續(xù)介質(zhì)中所產(chǎn)生的壓力波(縱波)的傳播速度。如：拍一下手，產(chǎn)生一個(gè)壓力波動(dòng)，波面的速度即音速。風(fēng)2023/2/714中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室音速方程等熵過(guò)程中所以理想氣體2023/2/715中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室注意：如空氣，

2）水蒸汽當(dāng)?shù)匾羲?）音速是狀態(tài)參數(shù)，因此稱當(dāng)?shù)匾羲?/p>

2023/2/716中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室3）馬赫數(shù)

(Mach

number)subsonicvelocitysupersonicvelocitysonicvelocity（臨界流動(dòng)）

2023/2/717中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室以上方程的適用條件：連續(xù)方程：穩(wěn)定流動(dòng)；動(dòng)量方程：定熵穩(wěn)定流動(dòng)3.過(guò)程方程：理想氣體，定熵流動(dòng)；4.音速方程：理想氣體2.能量方程：穩(wěn)定流動(dòng)，q≈0，wi1=0，及z2-z1≈0；用到能量方程，條件都要滿足。另外δwt=-vdp是可逆的。不可逆時(shí)，摩擦力等也要考慮進(jìn)去2023/2/718中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室§5-2促使流速改變的條件一、力學(xué)條件即動(dòng)量方程：對(duì)噴管：目的是加速，即dcf>0，故要求dp<0。加速的能量來(lái)源是工質(zhì)膨脹的技術(shù)功，-vdp。壓降極限p=0，故加速有極限。速度變化與壓力變化的關(guān)系2023/2/719中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室可見：升壓的能量來(lái)源是工質(zhì)動(dòng)能減少，速度降低。降速有極限cf=0，故升壓也有極限。最高壓力為滯止壓力根據(jù)動(dòng)量方程：對(duì)擴(kuò)壓管：目的是升壓dp>0，要求dcf<0。2023/2/720中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室二、幾何條件2023/2/721中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室代入連續(xù)方程得：2023/2/722中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室對(duì)噴管：加速dcf>0當(dāng)M<1時(shí)：要求dA<0，截面積減小，漸縮。當(dāng)Ma=1時(shí)：要求dA=0，截面減小到最小。當(dāng)Ma>1時(shí)：要求dA>0，截面增大，漸擴(kuò)。隨著cf的增加，Ma=cf/c也增加(這里c減小)；當(dāng)Ma<1且M→1時(shí)，要求dA<0，且dA→0。隨著c繼續(xù)增加，Ma>1；2023/2/723中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室噴管形狀：dA<0Ma<1Ma≤1從幾何條件看：出口Ma=1；從力學(xué)條件看：cfdcf=-vdp，技術(shù)功使流體加速，如果dp

小，技術(shù)功不夠，可能加不到Ma=1，故可能Ma<1。漸縮噴管—convergent

nozzle2023/2/724中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室Ma>1dA<0dA>0Ma<1Ma=1喉部漸縮漸擴(kuò)噴管（拉法爾噴管、縮放噴管）

——convergent-divergentnozzle(Lavalnozzle)臨界截面(minimum

cross-sectional

area)，也稱喉部(throat)截面稱為：臨界壓力、臨界溫度、臨界比容dA=0臨界流速＝當(dāng)?shù)匾羲?/p>

(velocity

of

sound)2023/2/725中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室漸擴(kuò)噴管(divergentnozzle)dA>0Ma>1Ma>1出口流速受出口壓力p2限制，p2=0時(shí)，cf2最大。2023/2/726中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室2023/2/727中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室討論：1）當(dāng)促使流速改變的壓力條件得到滿足的前提下：

a）收縮噴管(convergentnozzle)出口截面上流速最大值

cf2,max=c（出口截面上音速）

b）以低于當(dāng)?shù)匾羲倭魅霛u擴(kuò)噴管(divergentnozzle)

不可能使氣流可逆加速。

c）使氣流從亞音速加速到超音速，必須采用漸縮

漸擴(kuò)噴管(convergent-divergentnozzle)—拉法爾

(Lavalnozzle)噴管。2023/2/728中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室2）背壓(back

pressure)pb是指噴管出口截面以外環(huán)境的壓力。設(shè)計(jì)工況的噴管，其出口截面上壓力p2等于背壓pb，但非設(shè)計(jì)工況下p2未必等于

pb3）對(duì)擴(kuò)壓管(diffuser)，目的是p上升，通過(guò)cf下降使動(dòng)

能轉(zhuǎn)變成壓力勢(shì)能，情況與噴管相反。2023/2/729中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室2）氣流的焓差（即技術(shù)功）為氣流加速提供了能量；

5）背壓pb未必等于p2。1）壓差是使氣流加速的內(nèi)在動(dòng)力，幾何形狀是使氣流加速的外部條件；

歸納：

4）拉法爾噴管喉部截面為臨界截面，截面上流速達(dá)當(dāng)?shù)匾羲伲?/p>

3）收縮噴管的出口截面上流速小于等于當(dāng)?shù)匾羲伲?/p>

2023/2/730中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室§5-3噴管計(jì)算一、流速計(jì)算及其分析注意：

a）公式適用范圍：絕熱、不作功、任意工質(zhì)

b）式中h單位是J/kg，c是m/s，但一般資料

提供h單位是kJ/kg。2023/2/731中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室對(duì)定比熱理想氣體2023/2/732中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室最大流速：發(fā)生在p2=0時(shí)2023/2/733中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室2023/2/734中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室臨界流動(dòng)：Ma=1，即cf=c的流動(dòng)。如縮放噴管喉部2023/2/735中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室2023/2/736中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室2023/2/737中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室二、流量的計(jì)算2023/2/738中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室三、噴管流速、流量與背壓的關(guān)系背壓：出口以外環(huán)境壓力pb；出口壓力：出口截面上的壓力p2。1.流速、流量與出口壓力的關(guān)系ccrcf2maxcf211122p2pb2023/2/739中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室qm,maxqm12023/2/740中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室2.流速、流量與背壓的關(guān)系pbMa<1漸縮噴管p0p1cf1p2cf22023/2/741中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室力學(xué)條件（或能量方程）：解釋：說(shuō)明：壓力從p0降到pb作的技術(shù)功，有能力加速到超音速2023/2/742中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室?guī)缀螚l件：因?yàn)闈u縮，dA<0不能變。pbMa<1p0p1cf1p2cf22023/2/743中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室說(shuō)明：幾何條件限制，使?jié)u縮噴管出口最多只能達(dá)到Ma=1。pbMa<1p0p1cf1p2cf22023/2/744中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室類比：跑100m標(biāo)準(zhǔn)跑道沙地上膨脹不足：即p2>pb，此時(shí)：氣體在噴管中，由p0只能降到p2，在噴管出口外，由p2降到pb，因?yàn)槌隹赿A→∞，不可逆壓差膨脹，加速能力損失。結(jié)論：漸縮噴管出口流速最多只能達(dá)到Ma=1。體能決定←→pb/p0環(huán)境限制，不能發(fā)揮潛力←→dA2023/2/745中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室漸縮噴管流速圖112023/2/746中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室漸縮噴管流量圖112023/2/747中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室縮放噴管Ma=1Ma<1Ma>112喉部Ma=1，為臨界流動(dòng)，不管出口流速多大，它都臨界漸縮段出口臨界，流量最大結(jié)論：縮放噴管流量為定值。2023/2/748中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室可見：p2與A2有關(guān)聯(lián)：

p2越小，A2就要求越大。對(duì)確定的噴管，A2一定。其出口壓力由A2決定，叫設(shè)計(jì)壓力pd。2023/2/749中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室當(dāng)pb>pd時(shí)，即背壓比設(shè)計(jì)工況高：流動(dòng)有非定熵情況出現(xiàn)。定熵公式不適用。當(dāng)背壓pb=pd（設(shè)計(jì)壓力）時(shí)，叫設(shè)計(jì)工況：當(dāng)pb<pd時(shí)，即背壓比設(shè)計(jì)工況低：

此時(shí)，p2=pd>pb，出口狀況與設(shè)計(jì)工況相同，不變。也叫膨脹不足。是A2限制，加速能力不能發(fā)揮。2023/2/750中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室四、噴管外形選擇和尺寸計(jì)算1.外形選擇，即dA的變化規(guī)律。原則：使加速能力充分發(fā)揮出來(lái)。計(jì)算時(shí)均取p2=pb2023/2/751中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室2.尺寸計(jì)算漸縮A2縮放Amin，A2及縮放段的長(zhǎng)度l2023/2/752中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室變比熱定熵流動(dòng)過(guò)程計(jì)算時(shí)：2023/2/753中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室五、水蒸氣在噴管中的流動(dòng)1.連續(xù)方程與理想氣體對(duì)應(yīng)的方程相同它們與工質(zhì)性質(zhì)無(wú)關(guān)2.能量方程3.動(dòng)量方程2023/2/754中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室其它理想氣體的公式都不能用4.過(guò)程方程：ds=0，定熵。一般在h-s圖上由定s線確定或查表。如圖1－2s2023/2/755中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室與理想氣體同8.尺寸計(jì)算，同理想氣體2023/2/756中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室§5-4背壓變化時(shí)噴管內(nèi)流動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)析（在氣動(dòng)中已講過(guò)，自看）2023/2/757中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室§5-5有摩阻的絕熱流動(dòng)摩擦的影響：速度分布：邊界上速度為零，中心最大；能量守恒：消耗動(dòng)能，出口流速減小，摩擦產(chǎn)生熱，加到氣體上，熵要增加。2023/2/758中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室2023/2/759中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室定義：它們的數(shù)值取決于2023/2/760中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室出口流速計(jì)算：2023/2/761中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室流速量計(jì)算：2023/2/762中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室T-s圖和h-s圖理想氣體水蒸氣例題\第八章\A4512871.ppt

2023/2/763中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室§5-6絕熱節(jié)流節(jié)流：流體流過(guò)孔板、閥口或堵塞物時(shí)，由局部阻力引起壓力降低的現(xiàn)象?？装宥氯锕?jié)流閥(throttle

valve)2023/2/764中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室特點(diǎn)：節(jié)流截面積突然變化。dA太大，不可逆，加速效果不好噴管截面積變化不太大，過(guò)程可逆，加速效果好絕熱節(jié)流：絕熱能量方程：取1、2截面，離節(jié)流處較遠(yuǎn)，截面上參數(shù)均勻。12不加速，cf1≈cf22023/2/765中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室注意：1.節(jié)流前后焓值相等。但節(jié)流過(guò)程中h在變，故節(jié)流過(guò)程不是等焓過(guò)程；2.節(jié)流后壓力降低，即p2<p1；(流動(dòng)阻力引起)3.節(jié)流過(guò)程是不可逆過(guò)程，即s2>s1，因狀態(tài)變化急劇，處于非平衡態(tài)，并且摩擦也起作用。4.節(jié)流后溫度可能升高、不變或降低。2023/2/766中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室節(jié)流的溫度效應(yīng)：節(jié)流前后的溫度變化。節(jié)流的冷效應(yīng)T2<T1，用于制冷；零效應(yīng)T2=T1；熱效應(yīng)T2>T1。理想氣體：h=h(T)，因h2=h1，故T2=T1。理想氣體節(jié)流只能發(fā)生零效應(yīng)。2023/2/767中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室絕熱節(jié)流（焦耳－湯姆遜）系數(shù)：2023/2/768中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室§5-7絕熱滯止的進(jìn)一步討論滯止：流速減小到零的過(guò)程。例子：?滯止點(diǎn)擴(kuò)壓管cf出口流速低，截面積大滯止cf滯止溫度計(jì)2023/2/769中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室絕熱滯止：絕熱。定熵滯止：可逆。滯止參數(shù)：滯止?fàn)顟B(tài)的參數(shù)，如h0，T0，p0，v0等滯止?fàn)顟B(tài)：速度為零的狀態(tài)。2023/2/770中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室（從壓力變化上來(lái)看，相當(dāng)于壓縮）?????理想氣體水蒸汽2023/2/771中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室非定熵滯止：理想氣體：???理想氣體非定熵滯止：2023/2/772中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室實(shí)際氣體：????水蒸氣實(shí)際氣體非定熵滯止：2023/2/773中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室§5-8壓氣機(jī)的熱力過(guò)程概述：壓氣機(jī)：生產(chǎn)壓縮氣體的設(shè)備壓縮氣體的用途：內(nèi)燃機(jī)：大型柴油機(jī)啟動(dòng)；二沖程機(jī)掃氣；增壓渦輪機(jī)：裝置的一部分熱能：鍋爐供風(fēng)制冷：裝置的一部分汽車：車閘，公汽開、關(guān)門其它：氣錘、氣鉆、風(fēng)鎬、通風(fēng)、空調(diào)等2023/2/774中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室壓氣機(jī)分類：工作原理活塞式—壓頭高，流量小，

間隙生產(chǎn)葉輪式—壓頭低，流量大，

連續(xù)生產(chǎn)壓氣機(jī)—表壓0.3MPa以上鼓風(fēng)機(jī)—表壓0.1~0.3MPa通風(fēng)機(jī)—表壓0.01MPa以下壓頭高低2023/2/775中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室§5–8-1單級(jí)活塞式壓氣機(jī)工作原理

和理論耗功量0-1：吸氣，ｍ增加，狀態(tài)不變，傳輸推動(dòng)功p1v11-2：壓縮，ｍ不變，升壓升溫，耗功2-3：排氣，ｍ減少，狀態(tài)不變，傳輸推動(dòng)功p2v2一、工作原理注意：壓氣機(jī)不是動(dòng)力機(jī)壓氣機(jī)中進(jìn)行的是過(guò)程

不是循環(huán)2023/2/776中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室二.理論耗功壓縮過(guò)程耗功：壓氣機(jī)耗功：2023/2/777中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室增壓比：1、絕熱壓縮2、多變壓縮3、等溫壓縮2023/2/778中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室1、討論：等溫壓縮理想2、通常為多變壓縮,

1<n<k2023/2/779中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室思考題：自行車壓力通常應(yīng)維持在0.25MPa左右，用手動(dòng)打氣筒向輪胎充氣時(shí)用濕毛巾包在打氣筒外壁，會(huì)有什么后果？2023/2/780中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室§5-8–2余隙容積的影響余隙容積Vc（=V3）

clearance

volume

產(chǎn)生原因：布置進(jìn)、排氣結(jié)構(gòu)制造公差部件熱膨脹2023/2/781中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室排量

Vh(=V1–V3)

余隙容積比=Vc/Vh有效吸氣容積

Ves（=V1–V4）

2023/2/782中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室1-2質(zhì)量m1氣體壓縮p1p2

生產(chǎn)量(每周期)：生產(chǎn)過(guò)程：注意：壓氣機(jī)產(chǎn)氣量常用標(biāo)準(zhǔn)立方米/分鐘表示不同于進(jìn)氣或排氣時(shí)狀態(tài)。小于無(wú)Vc4-1吸氣（=排氣）3-4剩余氣體膨脹p2

p12-3向儲(chǔ)氣罐排氣2023/2/783中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室一、余隙容積對(duì)生產(chǎn)量的影響容積效率2023/2/784中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室討論：2023/2/785中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室二、余隙容積對(duì)理論耗功的影響2023/2/786中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室即：余隙對(duì)單位產(chǎn)氣量的理論耗功無(wú)影響（但實(shí)際上，存在摩擦，還是使耗功增大）。歸納：

余隙存在使

1）每周期生產(chǎn)量下降

2）每周期理論耗功減少，但單位產(chǎn)氣量的理論耗功不變單位產(chǎn)氣量的理論耗功2023/2/787中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室§5-8–3多級(jí)壓縮和級(jí)間冷卻單級(jí)壓縮，隨p和T的升高，

v下降。多級(jí)壓縮、級(jí)間冷卻能保證2023/2/788中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室示功圖中間冷卻器降溫極限T3=T1耗功小于單級(jí)壓縮耗功2023/2/789中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室理論耗功分析耗功大小與pa有關(guān)2023/2/790中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院發(fā)動(dòng)機(jī)系工程熱物理教研室令時(shí)推廣：若m級(jí)，