东北石油大学本科生课程设计 DI = 730mm ; DII = 450mm
1.8 计算气缸直径圆整后的实际行程容积、各级名义压力及压力比
1.8.1 计算各级实际行程容积Vh＇
非贯穿活塞杆直径双作用气缸行程容积：
π
Vhk＇= 4 (2Dk2 － d2)·S·Z (1-18)
ππ22
VhI＇= 4 (2DI － d)·S·Z = 4 (2×0.732 －0.112)×0.28×1=0.2316m3
ππ
VhII＇= (2DII2 － d2)·S·Z = (2×0.452－0.112)×0.28×1=0.0864m3
44
1.8.2 各级名义压力及压力比
因各级实际行程容积Vhk＇与计算行程容积Vhk不同，各级名义压力及压力比必然变化。各级进、排气压力修正系数βk及β
k＋1分别为：
VhI＇Vhk
（1）各级进气压力修正系数：βk = V · (1-19)
Vhk＇hI
VhI＇VhIβI = V · =1
hI VhI＇
VhI＇VhⅡ0.23160.0864βII = V · =0.2319 ·0.0864 =0.9987 hI VhⅡ＇
VhI＇Vh(k+1)（2）各级排气压力修正系数：βk+1 = V · (1-20)
Vh(k+1)＇hI
VhI＇Vh(Ⅰ+1)0.23160.0864
βI+1 = V ·= · =0.9987
hIVh(Ⅰ+1)＇0.23190.0864VhI＇P2II＇Vh(II+1)
βII+1 = V · =P =1
hI Vh(II+1)＇2II
（3）修正后各级名义压力及压力比
Plk＇= βk ·P1k (1-21) P2k＇=βk+1 ·P2k (1-22)
?＇=
P2k＇
(1-23) P1k＇
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校核计算2D12—90/2-20对称平衡式无油润滑压缩机
计算结果列入表1-7中。
表1-7气缸直径圆整后的实际行程容积、各级名义压力及压力比 级 次 I II 计算行程容积 实际行程容积 Vhk m3 Vhk＇ m3 VhI＇VhIβk= · VhI VhI＇修正系数 VhI＇Vh(k+1)βk+1= V · Vh(k+1)＇hI名义吸气压力 MPa 名义排气压力 MPa 修正后名义压力比 Plk Plk＇= βk ·P1k P2k P2k＇=βk+1 ·P2k ?＇= 0.2319 0.2316 0.0864 0.0864 1 0.9987 0.9987 0.3 0.3 0.79 0.789 2.63 1 0.79 0.789 2.1 2.1 2.66 P2k＇ P1k＇1.9 按修正后的名义压力考虑压力损失后计算缸内实际压力
根据修正后名义压力，并由图1查得相对压力损失如下：
当P1I＇＝0.3MPa时?s1=0.036 ； 当P2I＇＝0.789MPa时?当P1II＇＝0.789MPa时?当P2II＇＝2.1MPa时?d1=0.061
；
s2=0.028；
d2=0.045
由Cm 值不相同，在下面公式加以修正：
2?＇Cm2
? ?＇= ?×? ×? ? ?3 (1-24) 3.5
其中：?＇——修正的相对压力损失值；
Cm ——实际的活塞平均线速度，m/s; 由附表查的Cm =4.0m/s
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东北石油大学本科生课程设计 ?、?＇——空气及所用气体的密度。
图1相对压力损失
故：?s1＇＝0.036×?3.5 ?2 =0.0470 4.02 ??＇＝0.061× =0.0797 d1
3.54.02
? =0.0366 ?s2＇＝0.028×?3.54.02
? =0.0588 ?d2＇ ＝0.045×?3.5
?4.0
缸内实际压力：
PS= P1＇(1–?s) Pd = P2＇(1+?d) (1-25) 由修正后的相对压力损失?s＇、?d＇，及计算各级气缸内实际压力，结果见表1－8。
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校核计算2D12—90/2-20对称平衡式无油润滑压缩机
级表1－8考虑压力损失后的缸内实际压力及压力比 修正后名义压相对压力损缸内实际压力 失 力 （MPa） （修正后） （MPa） 1–?s＇ 1＋?d＇ P1＇ 0.3 0.789 P2＇ 0.789 2.1 ?s＇ ?d＇ 实际压力比 次 PS 1.080 1.059 Pd =?＇PdPs I II 0.047 0.080 0.953 0.037 0.059 0.963 0.286 0.852 0.760 2.224 2.98 2.93 1.10 根据实际压力比，计算各级实际排气温度
T=T? ＇k (1-26)
按k=1.4和m=1.25况计算，结果见表1-9。从中可以看出，按k=1.4计算出的排气温度未超过160℃的允许范围，但实际测出的排气温度接近多变压缩m的结果，认为在允许的范围内。
表1-9据实际压力比求的各级实际排气温度 吸气温度 实际压 k=1.4 级力比 m?1k?1T1T1T2T2?? 次 ?k?m（℃）（K）? （K）（℃）? I II 40 40 313 313 2.98 2.93 1.367 1.359 427 425 154 152 1.244 1.240 2
1
k-1
m T2（K） T2（℃） 389 388 116 115 1.11 计算缸内最大实际气体力并核算活塞杆直径
气缸直径的圆整，活塞杆直径的选取及各级吸排气压力的修正都直接影响到气体力，需重新计算如下：
1.11.1 第I列（第I级）
（1）活塞面积
盖侧：FgI＝
?DI42＝
?4×0.732＝4183.3×10?4m2＝0.41833m2
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东北石油大学本科生课程设计 轴侧：FzI＝FgI－fd＝0.41833－0.009499＝4119.6×10?4m2＝0.408831m2 （2）压力
10PSI＝0.286MPa＝2.86×
PDI5
Pa
＝0.852MPa＝8.52×105Pa
（3）气体力
外止点：
PI外＝PSI?FzI－PDI?FgI
＝2.86×105×4088.31×10?4－8.52×105×4183.3×10?4 ＝－239491.5N
内止点：
PI内＝PDI?FzI－PSI?FgI
＝8.52×105×4088.31×10?4－2.86×105×4183.3×10?4
＝228681.6N
1.11.2 第II列（第II级）
（1）活塞面积
盖侧：FgII＝
?DII42＝
?4×0.452＝1589.6×10?4m2＝0.15896m2
轴侧：FzII＝FgII－fd＝0.15896－0.009499＝1156×10?4m2＝0.14946m2 （2）压力
PSIIPDII＝0.760MPa＝7.60×105Pa ＝2.224MPa＝22.24×105Pa
（3）气体力
外止点：
PII外＝PSII?FzII－PDII?FgII
?7.6?10?1494.60?105?4?22.24?10?1589.6?105?4
??239937.4N
内止点：
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