
【化】 expansion ratio
expand; swell; bulge; dilate; inflate
【计】 dilatation
【化】 expansion; inflation; swelling
【医】 distention; ectasia; ectasis; ectasy; expansion; inflation; physiosis
swelling
【经】 expansion
compare; compete; ratio; than
【医】 proportion; ratio
【经】 Benelux; benelux customs union; benelux economic union
膨胀比(Expansion Ratio) 指流体(通常是气体)在膨胀过程中,其膨胀后的体积与膨胀前体积之比,或膨胀前压力与膨胀后压力之比(对于等熵过程)。该术语广泛应用于热力学、航空航天、制冷等领域,反映流体膨胀的程度。
体积膨胀比(Volume Expansion Ratio)
定义为膨胀后体积 (V_2) 与初始体积 (V_1) 的比值:
$$ varepsilon_v = frac{V_2}{V_1} $$
例如,在内燃机中,活塞从气缸顶部移至底部时,混合气体体积增大,该比值描述气缸工作容积的变化。
压力膨胀比(Pressure Expansion Ratio)
在等熵膨胀过程中(如涡轮、喷嘴),膨胀比常表示为入口压力 (P_1) 与出口压力 (P_2) 之比:
$$ varepsilon_p = frac{P_1}{P_2} $$
该值直接影响流体动能转换效率,如航空发动机涡轮通过高压气体膨胀驱动叶片旋转。
热力循环效率
在布雷顿循环(燃气轮机)或朗肯循环(蒸汽轮机)中,膨胀比是计算理论效率的关键参数。更高的膨胀比通常意味着更充分的能量释放和更高的热效率。
示例:现代航空发动机的涡轮膨胀比可达 30:1 以上,以最大化推力输出。
流体机械设计
$$ frac{T_1}{T_2} = left( frac{P_1}{P_2} right)^{frac{gamma-1}{gamma}} $$
权威参考来源:
膨胀比是一个多领域术语,其具体含义需结合应用场景理解,以下是主要分类解释:
内燃机中的定义
指做功冲程结束时气缸容积与开始时容积的比值,或膨胀机入口与出口绝对压力之比。例如,当膨胀比大于压缩比时,发动机热效率更高,阿特金森循环和米勒循环通过气门控制实现这一目标。
热力学循环中的扩展
在等压加热循环(如狄塞尔循环)中,膨胀比还可指加热后体积与加热前体积的比值,反映工质做功的完全程度。
挤出成型工艺
指挤出物最大直径与出口端直径的比值,例如塑料型坯离开模具后的膨胀现象。该比值受熔料压力、流速、温度及模具结构影响。
型坯膨胀率计算
公式为:
$$
text{膨胀比} = frac{text{型坯膨胀后尺寸}}{text{口模间隙尺寸}}
$$
实际生产中需根据材料特性调整工艺参数。
在热力学设备(如膨胀机)中,膨胀比还与等熵效率、温度控制等参数相关。不同场景下的具体计算方法和物理意义可能有所差异。
提示:若需特定领域(如发动机设计、塑料加工)的详细公式或案例,可进一步说明应用场景。
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