气体压缩就是提升气体的压强(在工程实践中,一般习惯将气体的“压强”称为“压力”)。
关于气体压强,在物理学中,有明确的定义和描叙:(气体)压强是指大量分子对容器壁持续不断的碰撞产生的压力。所以,(气体)压强大小表示为:压强(p)=壁面压力(F) / 面积(S)。
气体分子运动理论分析结果表明,压强与单位体积内分子数量(密度)和分子平均动能的乘积成正比。如果将气体的密度提高或者动能提高,都可以提高气体的压强。
压缩机实现气体压缩的两种方式
封闭容积内气体质量为m,体积为V,则密度ρ为;ρ=m/v。将一定质量的气体封闭在某一容积内,如缩小封闭容积的体积 V,则气体的密度p提高,气体的压强提高,实现气体的压缩。这种通过缩小封闭容积实现气体压力提高的压缩机称为容积式压缩机。
通过提高气体的运动速度(动能),将气体的动能转换为气体的内能与压力能,从而实现气体压强的提高,达到对气体进行压缩的目的。采用这种原理的压缩机称为动力式压缩机。
压缩机压缩气体是一种能量转换的过程,即将压缩机的原动机输入的机械能转换为气体的压力能。以上两种实现气体压缩的原理,本质上都是机械能转换为气体的压力能,只是能量转换实现的方式不同,前者是减小气体的容积,后者是通过提高气体的速度(动能)来实现。