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2021-01-21 壓縮機網

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從海平面到大氣層邊緣,空氣柱在低面積為一平方釐米上的作用為10.13N(牛)。因此海平面上的絕對大氣壓力接近於10.13×104n每平方,也稱為1帕(帕斯葛),是壓力的基本國際單位。基本因次分析表明1bar(巴)=1×105pa(帕)。海平面以上高度愈高,大氣壓力愈低,反之亦然。



清晰的定義氣體溫度要比壓力更難,溫度是分子動能的一種標誌。溫度愈高,分子運動愈劇烈,在絕對零度時,運動就完全停止下來。凱氏溫標就是以此為據,而其他方面則與攝氏度標沒有什麼差別。


其關係如下:

T=t-273.5

T=絕對溫度(K)

t=溫度(℃)



1公斤物質溫度升高1K所需要的熱量叫做比熱。依此,比熱的因次應是J/kg×K。因而,莫爾比熱的因次為J/mo1×K。常用符號如下:

Cp=等壓比熱

CV=等容比熱

Cp=莫爾等壓比熱

Cv=莫爾等容比熱

等壓比熱總是大於等容比熱。物體的比熱當然不是常數,一般隨溫度而上升。


實用上,通常採用平均值。對於液體和固體,Cp≈CV≈C。將質量流量從溫度t1加熱到t2,耗費的功率為:

 Q=m×c×(t2- t1)

式中:

Q=熱功率(W)

m=質量流量(kg/s)

c=比熱(J/kg×K)

t=溫度(K)


為什麼Cp大於Cv,其解釋是其他在等於加熱時必須作膨脹功。Cp與Cv之比稱之為卡帕k,它是分子中原子數的函數。


K=Cp/ CV=Cp/ CV



機械功可以定義為作用在物體上的力與物體位移的乘積。


對於熱而言,功是一種從一物體轉移到另一物體的能量。所不同的是用溫度代替力的問題。


氣缸中的氣體在運動活塞的作用下產生壓縮就是一個例子。壓縮是通過力推動活塞而產生的。在同一時間內,能量由活塞轉移到封閉的氣體內。這種能量與轉移就是熱力學意義上的功。使用的能量與轉移的能量總和是永遠不變的。功可以用不同的結果表現出來,例如位能,動能或熱能的變化。


伴隨著氣體容積變化或氣體的混合而產生的機械功,是熱力學中最重要的過程之一,功的基本國際單位是焦,1焦=1牛.米=1.瓦.秒。



功率是單位時間內的功。功率的基本國際單位是瓦。1瓦=1焦/秒。


例如,輸入壓縮機驅動軸的功率或能量,在數值上是近似地等於系統系統散發的熱加上壓縮氣體的熱量。


容積流量的國際基本單位是米3/秒。當然常用單位還有升/秒(l/s),特別是在談論到壓縮機的容積流量時,容積流量亦稱壓縮機的容量,即可用標升/秒(N1/s)亦可用自由排出空氣量(1/s)表示。用標升/秒(N1/s)單位表示的空氣流量時,空氣的流量是換算到「標準狀態」,即在1.013巴和℃的狀態。當你希望規定質量流量時,基本上是用這個單位。


採用自由排出空氣量,是將壓縮機的排出空氣量算到標準的進氣條件(進氣壓力和進氣溫度)。這時將表示空氣重新膨脹到環境條件時,將會有多少升的空氣。兩者容積流量的關係如下(下列公式不考慮溼度)。


Q=QN×(273.0×Tj)×1.013/(273×Pi)

式中:

Qi=自由排出空氣容積流量(1/s)

QN=標準容積流量(N1/s)

Ti=進氣溫度(℃)

Pi=進氣壓力(bar)


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