Основні висновки:

1. Компресорами називаються машини, призначені для стискання і переміщення газів. За ступенем підвищення тиску компресорні машини поділяють на вентилятори, нагнітачі або газодувки, і власне компресори

2. Поршневі компресори використовують для значного стискання газів та повітря під час зворотно-поступального руху поршня, що приводиться в дію електродвигу­ном або двигуном внутрішнього згоряння. Поршневі компресори бувають: залежно від кількості ступенів стискання - одностуненевими та багатоступінчастими; від роз­міщення циліндрів - горизонтальними, вертикальними, V-подібними; від кількості ци­ліндрів — одноциліндровими і багатоциліндровими.

3. В одноступеневих поршневих компресорах з водяним охолодженням можна стискати гази до 1 МПа через загрозу самозаймання мастила компресора. Вищого тиску досягають в багатоступінчастих компресорах, де газ охолоджується як за ра­хунок тепловідведення у водяну сорочку, так і в охолоджувачах між ступенями. Застосування багатоступінчастого стискання зменшує витрати потужності на привод компресора і запобігає небезпечному підвищенню температури (вище, ніж температура обвуглення мастила), що має місце при одностуненевому стисканні до високого тиску.

4. Різні за конструкцією компресори харак­теризуються еквівалентними термодинамічни­ми процесами, що відбуваються в них. Задачею термодинамічного аналізу компресора є визначення роботи, витраченої ком­пресором при заданих початкових і кінцевих параметрах газу. Під час стиску в компресорах робота, витрачена компресором, буде мінімальною. Тому зас­тосування ізотермного стиску в компресорі є енерге­тично найбільш вигідним. Підвищення тиску стиску приводить до підвищення температури наприкінці стиску, значен­ня якої може перевищити припустимі для технічних цілей значення. У багатоступінчастих компресорах між ступінями стиску встановлюються теплообмінни­ки, що забезпечують охолодження газу, стиснутого в попередній ступіні. Втрати на тертя в механізмах компресора враховуються механічним ККД η_м. Добуток адіабатного, або ізотермного ККД на механічний ККД дають значення ефективного ККД компресора η_е.

Контрольні питання:

1. Які машини називаються компресорними? Назвати класифікацію компресорних машин.

2. Описати принцип роботи та будову одноступінчастого компрессора, його призначення. Пояснити термодинамічний цикл.

3. Описати принцип роботи та будову багатоступінчастого компрессора, його призначення. Пояснити термодинамічний цикл.

4. Пояснити особливості визначення ефективності роботи компресорів.

5. Пояснити принцип роботи осьових та відцентрових компресорів.

Домашнє завдання:

1. Повторення матеріалу теми за конспектом.

Прочитати:

[2] с. 58-62; с. 166-171;

[4] c. 180-189.

ОСНОВИ ТЕПЛОПЕРЕДАЧІ

Тема №12

ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ. ТЕПЛОПРОВІДНІСТЬ

План

1. Способи поширення теплоти

2. Теплопровідність

1. Способи поширення теплоти

Усі процеси, що протікають в часі і просторі, зв'язані з явищами перенесення енергії і маси. Процеси перенесення теплоти і маси, що протікають переважно в суцільних середовищах (у твердих тілах, рідинах і газах), вивчається в цьому фундаментальному розділі теплотехніки.

Відповідно до другого закону термодинаміки, під дією різниці температур відбувається процес перенесення теплоти в просторі у бік менших значень температури. Самовільний необоротний процес перенесення теплоти в просторі, обумовлений різницею температур, називається теплообміном. Закономірності перенесення теплоти і кількісні характеристики цього процесу вивчаються теорією теплообміну.

Перенесення маси відбувається при різниці концентрації речовини, під час випаровування, кипіння, конденсації і в багатьох інших процесах. Якщо має місце обмін теплотою і масою, процес називається тепло- масообміном. У теорії тепло-, масообміну вивчають потоки теплоти і маси.

Тепло всередині тіла може поширюватися двома способами — теплопровідністю і конвекцією.

Поширення тепла теплопровідністю (кондукцією) основане на тому, що молекули більш нагрітої частини тіла, що рухаються з біль­шою середньою швидкістю, внаслідок зіткнення з молекулами менш нагрітої частини тіла, віддають останнім частину своєї кінетичної енергії. Отже, поширення тепла теплопровідністю в тілі можливе при відсутності видимого руху його частин (переважно в твердих тілах).

Конвекцією називається поширення тепла всередині тіла, що від­бувається перемішуванням нагрітих і ненагрітих частин (шарів) тіла. Оскільки конвекція можлива при умові видимого руху окремих час­тин (шарів) тіла, так тепло поширюється тільки в рідинах і газах.

Теплообмін між тілами може відбуватися двома способами, які принципово відрізняються один від одного: дотиканням і випромінюванням (радіацією).

Під час теплообміну дотиканням двох тіл, що мають різний нагрів, у місцях дотикання встановлюється деяка проміжна (однакова для обох тіл) температура, і тепло поширюється всередині більш нагрітого тіла до місць дотикання, а в менш нагрітому тілі — від місць дотикання.

У теплотехніці дуже часто спостерігається теплообмін дотиканням між рухомою рідиною (краплинною чи пружною — газом) і твердим тілом (стінка барабана котла чи труби). Такий теплообмін дотиканням з передачею тепла від рухомої рідини чи газу до твердого тіла і, навпаки, від твердого тіла до рідини називають тепловіддачею.

Комплексний процес передачі тепла дотиканням від однієї рідини до другої черга роздільну тверду стінку називають теплопередачею.

Повний процес передачі тепла від стінки до рідини і поширення його в рідині, а також повний процес, що відбувається в зворотному напрямі (від рідини чи газу до стінки і поширення, теплопровідністю в стінці), називають конвективним теплообміном.

Теплообмін випромінюванням характеризується тим, що тіла з різним нагрівом можуть бути на деякій відстані одне від одного. При цьому теплова енергія більш нагрітого тіла перетворюється в променисту енергію, що випромінюється в навколишнє середовище. Енергія променів, що падають на менш нагріте тіло, повністю або частково перетворюється в теплову енергію, що сприймається менш нагрітим тілом.

На практиці різні способи поширення тепла й різні види тепло­обміну переплітаються дуже тісно, але для вивчення видів поши­рення тепла розглянемо їх окремо, оскільки вони підкоряються різ­ним законам.