一台单缸活塞式压气机（其示功图见图8-2)，气缸直径D=200mm, 活塞行程S=300mm。从大气中吸入空气，

一台两级压气机，示功图如图8-7所示，若此压气机吸入空气的温度是t1=17°C、P1=0.1MPa，压气机将空气压缩到p3=2.5MPa。压气机的生产量为500m3/h(标准状态下)，两个气缸中的压缩过程均按多变指数n=1.25进行。以压气机所需要的功量最小作为条件，试求：

(1)空气在低压气缸中被压缩后所达到的压力p2;

(2)压气机中气体被压缩后的最高温度t2和t3;

(3)设压气机转速为250r/min，每个气缸在每个进气冲程中吸入的空气体积V1和V2;

(4)每级压气机中每小时所消耗的功W1和W2，以及压气所消耗的总功W：

(5)空气在中间冷却器及两级气缸中每小时放出的热量。

右图所示为叶轮式压气机进行不可逆绝热过程1-2的T-s图，试在此图上表示出比可逆压缩时多消耗的功量及有效能损失，并写出相应的计算式(T₀为环境大气温度)。

  

阶梯轴AB如图所示，AC段直径d₁=40mm，CB段直径d₂=70mm，B轮输入功率P_B=35kW，A轮输出功率P_A=15kW，轴匀速转动，转速n=200r/min，G=80GPa，[τ]=60MPa，[θ]=2°/m，试校核轴的强度和刚度。

   

有一活塞式内燃机定压加热理想循环(见图9-2)的压缩比ε=20，工质取空气，比热容取定值，k=1.4，循环作功冲程的4%为定压加热过程，压缩冲程的初始状态为p₁=100kPa，t₁=20°C。求: (1)循环中每个过程的初始压力和温度; (2)循环热效率。

为什么称p-v图为示功图?T-s图为示热图?

熬汽机的示功计如图所示。活塞B由弹簧D撑住并能在圆简A中活动，活塞与杆BC相连，杆上则连接一划针C。设汽缸内气体通过支管对活塞的压力依下式变化：，其中p以N/cm²计，而T则为轴每转一转所帶的秒数。设釉每秒转3转，示功计活塞的面积S=4cm²，示功计活动部分的质量m=1kg，弹簧的刚牲系数k=30N/cm，求划针C所作的强迫振动的振幅。

又从活寒的位移应与压力成正比的设计要求考虑，说明为什么一般示功计中用轻括塞硬弹簧?

1. 如图所示，有一气缸由绝热壁和绝热活塞构成。最初气缸内体积为30L，有一隔板将其分为两部分：体积为20L的部分充以35g氮气，压强为2atm；另一部分为真空。今将隔板上的孔打开，使氮气充满整个气缸。然后缓慢地移动活塞使氮气膨胀，体积变为50L。求：(1)最后氮气的压强和温度；(2)氮气体积从20L变到50L的整个过程中氮气对外做的功及氮气内能的变化。

叶轮式压气机不可逆绝热压缩比可逆绝热压缩多耗功可用图上面积m-2_s-2'-n-m表示，这是否即是此不可逆过程的作功能力损失?为什么?

抽油机井示功图有理论示功图与实测示功图之分。

此题为判断题(对，错)。

内燃机中最早出现的是煤气机，煤气机最初发明时无燃烧前的压缩。设这种煤气机的示功图如图所示。图中：6-1为进气线，这时活塞向右移动，进气阀开启，空气与煤气的混合物进入气缸。活塞到达位置1时，进气阀关闭，火花塞点火。1-2为接近定容的燃烧过程，2-3为膨胀线，3-4为排气阀开启后，部分废气排出，气缸中压力降低。4-5-6为排气线，这时活塞向左移动，排净废气。

(1)试画出这一内燃机循环的理想循环的p-v图和T-s图;

(2)分析这一循环热效率不高的原因;

(3)设p1=0.1MPa、t1=50°C、t2=1200°C、V4/v2=2，求此循环热效率。