壓縮性氣流數

『壹』 已知壓縮機的輸出氣流流量和壓力，如何計算空氣壓縮機的效率

壓縮機消耗的功率; 一部分是直接用於壓縮氣體的,為指示功率,另一部分用於克服機械摩擦,為摩擦功率。兩

者之和稱軸功率。

對於全封閉式渦旋壓縮機,因其軸功率難於測量,常常在計算壓縮機的能效比或COP值時,用的是電機輸入功

率,而把電機損失作為常數處理,而且把壓縮機指示功率分為壓縮內功和各種內部損失兩部分。內部損失則包括氣

體泄漏損失、加熱損失、吸排氣壓力損失、流體阻力損失等。壓縮機效率通常以能效比或COP值來衡量。

若實際吸氣容積為VS(m3/min),折算到吸氣狀態的實際排氣量為:

V=n(Vs-vsmo)(1)

式中:n--轉速rev/min;vs--吸氣比容(單位質量物質所佔容積,m3/kg);mo--每分鍾泄漏量kg/min。

假設ηv(容積效率)為0.9∽0.98。

估算:

V=ηv·vs·n(2)

∴ 實際製冷量Q=( V·qv·n)/(6.02×107)

=(ηv·vs·n2·qv)/ (6.02×107)(3)

qo-單位製冷量

當製冷或空調工質、工況確定後,Q只與ηv、vs及n有關。

COP=Q/N(w/w)(4)

N--電機輸入功率

COP值與能效比(EER)的數值關系

EER = 0.86 COP(5)

3 因素分析

從以上分析可知,影響渦旋壓縮機性能的主要因素有:

3.1 電機輸入功率

造成全封閉式渦旋壓縮機電機輸入功率偏大的原因,在壓縮機實際工作過程中是非常復雜的,但主要有:電機

損耗過大,包括銅損、鐵損,這與電機材料和加工工藝有關(本文不作詳細分析);壓縮機工作過程引起的功率消耗。

3.1.1 機械摩擦

當壓縮機工作時,動、定盤之間,防自轉滑環與配合鍵槽之間,曲軸與各被驅動面(軸承)之間接觸並發生相對滑

動等,不可避免的產生摩擦損失。

①動盤與定盤之間的摩擦損失

動、定盤間的摩擦損失,即是壓縮機工作腔內的摩擦損失,若動定盤的渦旋線、齒頂、底面,或鏡板面因加工

精度、平面度、位置度等沒有達到要求,則會在這些地方產生異常摩擦;或者壓縮機整機含塵量較高,又或者固體

塵埃(如焊渣、加工余屑等)顆粒直徑過大�也會造成壓縮機工作腔內異常摩擦,嚴重時甚至影響壓縮機正常工作。

②防自轉滑環與各配合鍵槽之間的摩擦損失

防自轉滑環主要用於防止動盤的自轉運動,在壓縮機工作過程中,防自轉滑環在機架和動盤上分別沿垂直方向

上與鍵槽滑動配合,在滑動過程中產生滑動摩擦損失。若十字鍵或鍵槽的垂直度、平行度、光潔度、平面度超差

較大時,則會增大摩擦,加大功耗。另外,因為對立式渦旋壓縮機防自轉滑環是直接與機架上的支撐面接觸的,在運

動過程中,也不可避免產生摩擦損失。

③曲軸與各驅動面間的摩擦損失

電動機驅動力是通過曲軸轉動,從而帶動動盤旋轉來完成吸氣、壓縮、排氣的過程。由於曲軸中心線與滑動

軸承的中心線重合是非常困難的,而且由於加工誤差和裝配誤差的影響,軸和軸承常常是偏心的,由此而產生的摩

擦損失也是必然的,另外止推軸承與主軸承內圈之間也存在摩擦損失。

④潤滑油的影響

以上各摩擦面、嚙合面都必須有足夠的潤滑,才能保證壓縮機安全、可靠、高效的工作。在製冷壓縮機中,不

論是強製冷卻或是自然風冷,潤滑油總是在降溫後由上油孔或上油管進入各摩擦面,吸收十字環、工作腔、軸承等

處的熱,隨高壓氣體經排氣口排出,從而保證壓縮機正常工作。但是如果潤滑油量過多時,則會隨排氣進入系統且

滯留在冷凝器、蒸發器等存油彎,影響兩器換熱,嚴重時會影響壓縮機正常工作。

以上列出渦旋壓縮機各零部件製作過程中主要質量監控點,若失控,將直接影響壓縮機正常工作,或明顯影響

壓縮機性能。

3.1.2 流體阻力

①動盤運動引起的流動阻力損失

當動盤旋轉時,因其背面受中間壓力腔中流體(包括氣體、油氣混合物)阻礙,會產生流動阻力損失,阻力大小與

動盤背部結構、幾何尺寸、旋轉角度及流體密度有關。

②平衡塊的流動阻力損失

平衡塊所在空間是具有一定壓力的氣體,油或油氣混合物,當平衡塊隨曲軸一起旋轉運動時,會產生阻力損失,

阻力大小與平衡塊幾何尺寸、流體擾動系數、粘度、密度等有關。

③吸、排氣阻力損失

氣體流動時,由於氣體內部的摩擦以及氣體與管壁之間的摩擦,而導致流動阻力損失。

當氣體通過吸氣管道和吸氣閥(逆止閥)時,產生阻力損失,使吸氣壓力降低,既減少了吸氣密度,相應地使實際

排氣量降低,降低了容積效率;同樣地,排氣孔口處的流動阻力,使得壓縮機實際排氣壓力升高,而使功耗增加。

3.2 氣體泄漏

3.2.1 氣體泄漏種類

氣體泄漏可分為內泄漏和外泄漏。

內泄漏是指壓縮機各壓縮腔之間,壓縮腔與背壓腔之間的氣體泄漏,表現為高壓氣體向低壓腔泄漏,再從低壓

腔壓力壓縮到泄漏前壓力,造成重復壓縮消耗功率,所以內泄漏直接結果為增加功耗。

外泄漏是指壓縮機在吸氣過程中與外界(大於吸氣壓力的高壓氣體)進行氣體交換。顯然,高壓氣體進入到吸

氣腔內膨脹,並占據空間,使得實際吸氣量減少。即外泄漏不僅使功耗增加,而且還減少吸入氣體量,使排氣量減少

和製冷量降低。

3.2.2 泄漏通道

①內泄漏

渦旋壓縮機中,內泄漏的發生途徑主要有工作腔之間的泄漏,工作腔與背壓腔之間的泄漏,安全閥孔泄漏等。

①工作腔之間的泄漏

徑向泄漏:氣體或油中溶解的工質通過軸向間隙產生的泄漏(圖1)。

軸向泄漏:氣體或油中溶解的工質通過徑向間隙產生的泄漏(圖2)。

②工作腔與背壓腔之間的泄漏

中間壓力腔與背壓腔之間的氣體、或油中溶解的工質的交換(圖3)。

背壓腔與動盤端板面密封之間的氣體或油氣混合物的交換(圖4)。

③安全閥孔泄漏

主要是排氣緩沖腔內的高壓氣體通過安全閥孔泄漏到低壓工作腔(圖5)。所以,目前有些壓縮機在確保正確使

用的前提下,也採用取消安全閥的設計,以減少內泄漏,提高壓縮機效率。外泄漏主要是指由於定盤吸氣孔O型環

密封性差,導致高壓氣體進入吸氣腔的泄漏.

3.3 吸氣預熱

吸入氣體受壓縮機機體或環境加熱,使吸入氣體密度減少,實際吸氣量減小,從而實際排氣量減小,製冷量降低,

功耗增加。有資料表明,吸氣預熱每增加3℃則能效比下降1%。

4 總結

綜上所述可知,影響渦旋壓縮機性能的因素是錯綜復雜的,它包括了設計、製造和使用等各個環節,除以上分

析的因素外,還有如吸油管攪油損失,氣體流動摩擦損失,動定盤材料(熱膨脹系數)影響,動定盤齒高選配等。在渦

旋壓縮機生產過程中出現能效比偏低時,則應抓住主要矛盾,系統化分析原因,才能行之有效地解決問題。

『貳』 飛機如何壓縮氣流

分軸流式的和離心式的，軸流式的體積大，單級壓縮比低，離心式的軸向體積小，但是單級壓縮率高，具體選擇那種，要看飛機以及發動機匹配的問題了。

『叄』 為什麼馬赫數大小可反映流動可壓縮性的強弱

嚴格來說，馬赫數小於0.4就屬於不可壓縮流體。因為流體速度越接近音速，自身所發出的擾動波就會逐漸疊加在一起，導致周圍的空氣密度發生變化，空氣可壓縮。當氣流到達音速時，所有的波全部重疊，此時空氣的可壓縮性最明顯

『肆』 什麼是氣體的壓縮性

氣體的壓縮性就是指氣體的體積可以該利用外力來改變。在其它條件不變的情況下，加壓氣體體積變小，減壓氣體體積變大。

這是由於氣體的各分子之間的間距比液體和固體的大所造成的。而氣體分子之間的間距則是由於氣體分子之間的相互斥力和吸引力產生的。

(4)壓縮性氣流數擴展閱讀：

空氣在壓強作用下的可壓縮程度,用彈性模量E（即壓強變化量與單位質量空氣體積的相對變化量之比）度量。

由溫度脈動引起的空氣壓縮性對速度和溫度邊界層粘性底層區的速度、溫度分布影響較小，但使完全湍流區的無量綱速度、溫度以及速度、溫度變化梯度增大，且速度邊界層和溫度邊界層厚度在壓縮情形下變小，隨著來流Ma的增大，壓縮性的影響逐漸增大。

『伍』 壓縮氣體的壓強跟氣流速度的關系

氣流速度快，壓強越小！氣流速度慢，壓強越大！，而壓縮氣體的的速度想要達到你想要的速度，就必須不斷給貯氣罐打氣，直接大於外界氣壓，即大氣壓

『陸』 壓縮空氣流量怎麼計算

壓力為7kg/m3是的流速p=v2p/2

其中p是空氣壓力（帕）=700000帕

v是流速p為空氣密度=1.2千克/立方米

計算的v=1080米/秒

以內徑10厘米為例計算：由v=sv=1/4πd2v=1/4x3.14x0.1x0.1x1080=8.5立方米/秒=30600立方米/小時，注意這是在沒有阻力情況下計算的，實際流量要小一些

流量計量

壓縮空氣是企事業單位重要的二次能源，大多由電能或熱能經壓縮機轉化而來。當空氣壓力值要求較低時，則由鼓風機產生。對由大量能源轉化而來的工質進行管理，以收到節約能源和提高設備管理水平的效果，是壓縮空氣流量計量的主要目的。

在化工等生產過程中，有一種重要的工藝過程氧化反應，它是以空氣作原料，和另外某種原料在規定的條件下進行化學反應。空氣質量流量過大和過小，都會對安全生產、產品質量和貴重原料的消耗產生關鍵影響。在這種情況下，空氣流量測量精確度要求特別高，多半還配有自動調節。

以上內容參考：網路-壓縮空氣流量計

『柒』 空氣壓縮機都有哪些參數各有什麼含義

空氣壓縮機的種類很多，按工作原理可分為容積式壓縮機，往復式壓縮機，離心式壓縮機，容積式壓縮機的工作原理是壓縮氣體的體積，使單位體積內氣體分子的密度增加以提高壓縮空氣的壓力；離心式壓縮機的工作原理是提高氣體分子的運動速度，使氣體分子具有的動能轉化為氣體的壓力能，從而提高壓縮空氣的壓力。往復式壓縮機(也稱活塞式壓縮機)的工作原理是直接壓縮氣體，當氣體達到一定壓力後排出。 現在常用的空氣壓縮機有活塞式空氣壓縮機，螺桿式空氣壓縮機，(螺桿空氣壓縮機又分為雙螺桿空氣壓縮機和單螺桿空氣壓縮機)，離心式壓縮機以及滑片式空氣壓縮機，渦旋式空氣壓縮機。下面是各種壓縮機的定義。凸輪式，膜片式和擴散泵等壓縮機沒有列入其中，是因為它們用途特殊而尺寸相對較小。 空氣具有可壓縮性，經空氣壓縮機做機械運動使本身體積縮小，壓力提高後的空氣稱為壓縮空氣。它是一種重要的動力源，有著無污染，清晰透明，輸送方便，無害，易燃性小，不怕起負荷等顯著的特點。 空氣壓縮機作為一種重要的能源產生形式，被廣泛應用於生活生產的各個環節。尤其是雙螺桿式的空氣壓縮機被廣泛應用機械，冶金，電子電力，醫葯，包裝，化工，食品，采礦，紡織，交通等眾多工業領域，成為壓縮空氣的主流產品空壓機，就是把一個標准大氣壓的空氣通過能量轉化的方式輸出來滿足用戶需求的空氣的設備，能量轉化一般都是可理解為機械能轉為動能。按壓縮方式分為動力式和容積式，動力式又分為透乾式 離心式等；容積式分為活塞式 螺桿式 滑片式等。 螺桿式空壓機原理 1、吸氣過程： 螺桿式的進氣側吸氣口，必須設計得使壓縮室可以充分吸氣，而螺桿式壓縮機並無進氣與排氣閥組，進氣只靠一調節閥的開啟、關閉調節，當轉子轉動時，主副轉子的齒溝空間在轉至進氣端壁開口時，其空間最大，此時轉子的齒溝空間與進氣口之自由空氣相通，因在排氣時齒溝之空氣被全數排出，排氣結束時，齒溝乃處於真空狀態，當轉到進氣口時，外界空氣即被吸入，沿軸向流入主副轉子的齒溝內。當空氣充滿整個齒溝時，轉子之進氣側端面轉離了機殼之進氣口，在齒溝間的空氣即被封閉。 2、封閉及輸送過程： 主副兩轉子在吸氣結束時，其主副轉子齒峰會與機殼閉封，此時空氣在齒溝內閉封不再外流，即[封閉過程]。兩轉子繼續轉動，其齒峰與齒溝在吸氣端吻合，吻合面逐漸向排氣端移動。 3、壓縮及噴油過程： 在輸送過程中，嚙合面逐漸向排氣端移動，亦即嚙合面與排氣口間的齒溝間漸漸減小，齒溝內之氣體逐漸被壓縮，壓力提高，此即[壓縮過程]。而壓縮同時潤滑油亦因壓力差的作用而噴入壓縮室內與室氣混合。 4、排氣過程： 當轉子的嚙合端面轉到與機殼排氣相通時，（此時壓縮氣體之壓力最高）被壓縮之氣體開始排出，直至齒峰與齒溝的嚙合面移至排氣端面，此時兩轉子嚙合面與機殼排氣口這齒溝空間為零，即完成（排氣過程），在此同時轉子嚙合面與機殼進氣口之間的齒溝長度又達到最長，其吸氣過程又在進行

『捌』 空氣的壓縮系數是多少

空氣的壓縮系數即壓縮因子。壓縮因子Z是理想氣體狀態方程用於實際氣體時必須考慮的一個校正因子，用以表示實際氣體受到壓縮後與理想氣體受到同樣的壓力壓縮後在體積上的偏差。

由於理想氣體作了兩個近似：忽略氣體分子本身的體積和分子間的相互作用力，所以實際氣體都會偏離理想氣體。偏離的程度取決於氣體本身的性質以及溫度、壓強等因素。

一般而言，沸點低的氣體在較高溫度和較低壓強時偏差較小，反之偏差較大。

壓縮因子Z被引用來修正理想氣體狀態方程:

(8)壓縮性氣流數擴展閱讀

對於理想氣體，在任何溫度壓力下，Z=1。

當Z<1時，說明真實氣體的Vm比同樣條件下理想氣體的Vm小，此時真實氣體比理想氣體易於壓縮，這是因為實際分子內聚力使得氣體分子對氣壁碰撞產生的壓強減小，所以實測的壓強比理想狀態的壓強要小些，p測<p理想。

當Z>1時，說明真實氣體的Vm比同樣條件下理想氣體的Vm大，此時真實氣體比理想氣體難於壓縮，這是因為分子佔有一定的空間體積，實測的體積總是大於理想氣體的體積，V測>V理想。