过程流体机械课程设计
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1 课程设计任务........................................................... 错误!未定义书签。
1.已知数据.............................................................. 错误!未定义书签。
2.课程设计任务及要求 ......................................... 错误!未定义书签。
2 热力计算................................................................... 错误!未定义书签。
1.初步确定压力比及各级名义压力 ..................... 错误!未定义书签。
2.初步计算各级排气温度 ..................................... 错误!未定义书签。
3.计算各级排气系数 ............................................. 错误!未定义书签。
4.计算各级凝析系数及抽加气系数 ..................... 错误!未定义书签。
5.初步计算各级气缸行程容积 ............................. 错误!未定义书签。
6.确定活塞杆直径 ................................................. 错误!未定义书签。
7.计算各级气缸直径 ............................................. 错误!未定义书签。
8.实际行程容积及各级名义压力 ......................... 错误!未定义书签。
9.计算缸内实际压力 ............................................. 错误!未定义书签。
10.计算各级实际排气温度 ................................... 错误!未定义书签。
11.缸内最大实际气体力并核算活塞杆直径 ....... 错误!未定义书签。
12.复算排气量........................................................ 错误!未定义书签。
13.计算功率, 选取电机......................................... 错误!未定义书签。
14.热力计算结果数据 ........................................... 错误!未定义书签。
3 动力计算................................................................... 错误!未定义书签。
1.第Ⅰ级缸解析法 ................................................. 错误!未定义书签。
2.第Ⅰ级缸图解法 ................................................. 错误!未定义书签。
3.第Ⅱ级缸解析法 ................................................. 错误!未定义书签。
4.第Ⅱ级缸图解法 ................................................. 错误!未定义书签。
4 零部件设计............................................................... 错误!未定义书签。
1 课程设计任务
1.已知数据
1.1结构型式
3L-10/8空气压缩机的结构型式为二列二级双缸双作用L型压缩机
1.2工艺参数
Ⅰ级名义吸气压力: P1I=0.1MPa( 绝) , 吸气温度T1I=40℃
Ⅱ级名义排气压力: P2II=0.9MPa( 绝) , 吸入温度T2II=50℃
排气量( Ⅰ级吸入状态) :V d =10 m3/min
空气相对湿度: φ=0.8
1.3结构参数
活塞行程: S=2r=200mm
电机转速: n=450r/min
活塞杆直径: d=35mm
气缸直径: Ⅰ级, D I=300mm ; Ⅱ级, D II =180mm ;
相对余隙容积: α1=0.095, αII=0.098;
电动机: JR115-6 型, 75KW;
电动机与压缩机的联接: 三角带传动; 连杆长度: l=400mm;
运动部件质量( kg) : 见表2-1
表2-1 运动部件质量
2.课程设计任务及要求
a. 热力计算: 包括压力比分配, 气缸直径, 排气量, 功率, 各级排气温度, 缸内实际压力等。
b.动力计算: 作运动规律曲线图, 计算气体力, 惯性力, 摩擦力, 活塞力, 切向力, 法向力, 作切向力图, 求飞轮矩, 分析动力平衡性能。
2 热力计算
1.初步确定压力比及各级名义压力
(1)按等压力比分配原则确定各级压力比:
两级压缩总压力比
取
(2)各级名义进、排气压力如下:
P2k=P1kεk , P1(k+1)=P2k
表2-2 各级名义进、排气压力( MPa)
级次名义排气压力P1名义排气压力P2
Ⅰ0.1 0.3
Ⅱ0.3 0.9
2.初步计算各级排气温度
按绝热过程考虑, 各级排气温度可用下式求解:
介质为空气, k=1.4。
计算结果如表2-3所示。
计算结果表明排气温度T2<160℃, 在允许使用范围内。
表2-3 各级名义排气温度
级次
名义吸气温度
计算参数名义排气温度℃K εk ε(k-1)/k K ℃Ⅰ40 313 3 1.4 1.321 413 140 Ⅱ50 323 3 1.4 1.321 427 154 3.计算各级排气系数
因为压缩机工作压力不高, 介质为空气, 全部计算可按理想气体处理。
由排气系数的计算公式:
分别求各级的排气系数。
(1)计算容积系数:。