- •«Термодинамика и теплотехника», «Гидрогазодинамика» Методические указания и контрольные задания
- •«Термодинамика и теплотехника», «Гидрогазодинамика» Методические указания и контрольные задания
- •Методические указания и контрольные задания
- •Идеальный компрессор Определить теоретическую мощность компрессора при изотермическом, адиабатном и политропном (показатель политропы n) сжатии. Найти также параметры сжатого газа.
- •2. Реальный компрессор
- •Пример решения задачи №1
- •Идеальный компрессор
- •2. Реальный компрессор
- •Решение Расчетная схема компрессора приведена на рис.1. Как следует из рисунка,
- •Идеальный компрессор Массовую подачу компрессора можно определить по формуле:
- •На сжатие 1кг воздуха расходуется энергия
- •Температуру воздуха в конце сжатия найдем по формуле:
- •Температуру воздуха в конце сжатия найдем по формуле:
- •В зависимости от режима работы и степени охлаждения компрессора, расширение газа при всасывании может быть изотермическим, адиабатным и политропным.
- •Для политропного расширения газа объемный к.П.Д. И массовая подача компрессора будут иметь вид:
- •Пример решения задачи №2
- •Как следует из уравнения (5), с уменьшением нагрузки f массовый расход растет и при:
- •Удельный объем воздуха, входящий в уравнения (5) и (7), найдем из характеристического уравнения:
- •Построение графика массового расхода в зависимости от нагрузки
- •Пример решения задачи 3
- •Решение
- •Для определения режима движения воздуха находим число Рейнольдса:
- •Откуда:
- •Пример решения задачи 4
- •Решение При поперечном обтекании цилиндра воздухом для определения среднего коэффициента теплоотдачи по всей поверхности цилиндра.
Для политропного расширения газа объемный к.П.Д. И массовая подача компрессора будут иметь вид:
Vвр р2 1/n
ηоб(п) = 1 – —― —– – 1 (7)
Vh р1
и
ρн ·Vn р1 Vвр р2 1/n
ms(п) = ——— · —— 1 – —— —– – 1 · Z · nк, кг/с (8)
60 рн Vh р1
г) Построение зависимости подачи компрессора
от степени сжатия
Во многих случаях работа компрессора сопровождается при нарастающих давлениях от р1 до р2, например, заправка баллонов сжатым газом, зарядка пневмогидравлических аккумуляторов, заполнение рабочих полостей пневмоцилиндров и пр. Поэтому для определения затрат энергии на производство газа и времени работы компрессора весьма важно знать зависимости подачи компрессора от давления. Такие зависимости удобно иметь в относительных переменных.
За определяющую принята независимая от давления подача идеального компрессора (2.1). Разделяя уравнение (4) на уравнение (1), получим относительную изотермическую подачу.
ms(из) Vвр р2
mиз
= —–― = 1 – —― —– – 1
(9)
ms Vh р1
Аналогичным образом можно получит адиабатную и политропную подачи компрессора:
__ Vвр р2 1/к
m(ад) = 1 – —― —– – 1 (10)
Vh р1
и
__ Vвр р2 1/n
m(п) = 1 – —― —– – 1 (11)
Vh р1 .
Таким образом, массовая подача компрессора определяется объемный к.п.д.
Объемный к.п.д и относительная массовая подача в зависимости от степени сжатия компрессора построены на рис.2.
|
ηоб, |
|
|
4 |
|
|
1 – при изотермическом, |
0 |
|
|
|
|
|
|
2 – при адиабатном, |
0,6 |
|
|
|
|
|
2 |
3 – при политропном процессах |
0,4 |
|
|
|
|
|
3 |
расширения газа во всасываю- |
0.2 |
|
|
|
|
1 |
|
n=1,3 щей камере. |
0 |
|
|
|
|
|
|
4 – идеальный компрессор (Vвр/Vh=0) |
|
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
Р1 / Р2 |
Рисунок 2. Зависимости объемного к.п.д. и относительной массовой
подачи компрессор (Vвр/Vh) от степени сжатия.

m
,8