题目
空压机的等温理论功率Pt、绝热理论功率Ps、指示功率Pi、轴功率P之间的大小关系是________。A. Pt>Ps>Pi>PB. Pt<Ps<Pi<PC. Ps<Pt<Pi<PD. Pi<Pt<Ps<P
空压机的等温理论功率Pt、绝热理论功率Ps、指示功率Pi、轴功率P之间的大小关系是________。
A. Pt>Ps>Pi>P
B. Pt<Ps<Pi<P
C. Ps<Pt<Pi<P
D. Pi<Pt<Ps<P
题目解答
答案
B. Pt<Ps<Pi<P
解析
本题考查空压机各功率概念及其大小关系,需明确以下关键点:
- 等温理论功率(Pt):假设压缩过程等温,需不断散热,功耗较高;
- 绝热理论功率(Ps):假设压缩过程绝热,气体温度升高,实际功耗更高;
- 指示功率(Pi):实际消耗功率,包含理论功率和损失;
- 轴功率(P):驱动压缩机轴的总功率,包含机械损失。
核心思路:比较不同过程的功耗,结合实际损失推导顺序。
等温与绝热理论功率比较
- 等温压缩:气体温度保持不变,需不断排出热量,功耗为 $W_t = nRT \ln r$;
- 绝热压缩:气体温度升高,功耗为 $W_s = \frac{nRT}{\kappa-1}(r^{\kappa-1}-1)$;
- 结论:对于相同压缩比 $r$,绝热压缩功耗更大,即 $P_t < P_s$。
指示功率与轴功率分析
- 指示功率(Pi):实际压缩循环的总功率,包含理论功率和余隙容积、节流等损失,故 $P_i > P_s$;
- 轴功率(P):驱动压缩机轴的功率,需额外克服机械摩擦等损失,故 $P > P_i$。
综合关系
最终顺序为:$P_t < P_s < P_i < P$。