2020-3.2 气体压缩过程热力学基础.pptx

泵与压缩机油气储运工程系乐行楼44612离心压缩机的主要构件及基本工作原理；气体压缩过程的热力学基础；气体在级中的流动概念及基本方程；级中能量损失；离心压缩机的特性曲线；离心压缩机的特性调节；离心压缩机的相似条件和性能换算；离心压缩机的密封；离心泵的选用；第三章离心压缩机33.2气体压缩过程热力学基础1.理想气体状态方程、过程方程及压缩功2.实际气体状态方程、过程方程及压缩功3.混合气体参数计算（自学）本节内容本节要求掌握理想气体和实际气体的状态方程、过程方程及压缩功4压缩机压缩的介质是各种气体在低压、高温条件下有些气体可看做理想气体来处理；可利用理想气体状态方程和过程方程进行计算；在石油天然气集输和处理工程中所涉及气体的压力都比较高，若按理想气体处理，则误差会差距较大；因此，必须采用实际情况下的状态方程和过程方程进行计算。3.2气体压缩过程热力学基础51.理想气体状态方程、过程方程及压缩功•分子是质点没有体积•分子间无作用力。理想气体状态方程式中：P-气体绝对压力，Pa；T-气体绝对温度，K；v-气体的比容，m³/Kg；R-气体常数，J/(Kg•K)R=J/(kg•K)M-气体相对分子质量，kg/mol；8314.41MpgvRT6理想气体的过程方程pvmconst1.理想气体状态方程、过程方程及压缩功实际的热力过程存在能量损耗，实际过程均为不可逆过程；为便于分析，常将实际不可逆过程近似看作可逆过程处理；等温过程m=1绝热过程m=k多变过程mk备注：压缩机的实际过程一般是多变过程。多变过程指数m既与绝热指数有关，又受吸放热的影响。气体在压缩过程中吸热，则m>k（离心式压缩机），反之mk81理想气体状态方程、过程方程及压缩功等温压缩功91理想气体状态方程、过程方程及压缩功绝热压缩功101理想气体状态方程、过程方程及压缩功多变压缩功11pvmconst1.理想气体状态方程、过程方程及压缩功理想气体的压缩功pgvRT𝑤=∫𝑝1𝑝2𝑣𝑑𝑝122实际气体状态方程、过程方程及压缩功R-K方程SRK方程BWRS方程带压缩因子的状态方程实际状态方程在石油天然气集输和处理工程中所涉及气体的压力都比较高，必须考虑气体分子体积和分子间相互作用力。因此，实际中必需采用实际状态方程进行计算。132实际气体状态方程、过程方程及压缩功R-K方程Redlich-Kwong方程是在范得瓦尔斯方程的基础上进行修正，于1949年提出的,解决了实际气体性质定量计算的问题。)(5.0bVVTabVRTpMMMM142实际气体状态方程、过程方程及压缩功R-K方程解决了实际气体性质定量计算的问题，但在计算饱和气相密度时精度较差。SRK方程解决了该问题。)(bVVabVRTpMMMM(T)0.42748Ra22MccpTcMcpRTb.008664SRK方程152实际气体状态方程、过程方程及压缩功•BWRS方程参数较多，计算精度较高，特别是适用于天然气的计算,是目前公认的计算天然气物性的首选状态方程。230000(//MMMPRTBRTACTDT23640MMM/)(bRTad/T)(ad/T)MET2322M/(1)exp()cMTMBWRS方程162实际气体状态方程、过程方程及压缩功压缩因子Z或压缩系数表示实际气体与理想气体的偏离程度。Z不仅与气体的种类有关，还随气体状态（P,T）变化，怎么求？带压缩因子的状态方程pgvZRT引入临界参数和对比态参数172实际气体状态方程、过程方程及压缩功任何气体当温度低于某一数值时，都可以等温压缩成液体，但当高于该温度时，无论压力增加到多大，都不能使之液化。那么，可以使气体压缩成液体的这个极限温度称为该气体的临界温度，对应临界温度使气体液化所需的压力称为临界压力，该状态称为临界状态。临界状态下的温度、压力、密度（或比容）分别称为临界温度Tc、临界压力Pc、临界密度ρc（或临界比容vc）；对于每一种气体，其临界参数...