6. Определить газовую постоянную смеси, показатель адиабаты газовой смеси и эквивалентные показатели политропы трёх ступенчатого компрессора, если известен состав сухого газа в % по объёму:

угарный газ СО – 95

углекислый газ СО₂ – 2

водород Н₂ – 1,5

азот N₂ – 1,0

кислород О₂ – 0,4

прочее – 0,1

Газовая постоянная смеси определяется по формуле

Показатель адиабаты газовой смеси находим из уравнения

где k_i – показатель адиабаты i-го компонента при 0.

Для первой ступени величина эквивалентного показателя политропы сжатия n_с1 определяется по формуле

n_с1=(0,98 – 0,92)k_m

выбираем наименьший рекомендуемый коэффициент – 0,92

n_с1=0,92k_m=0,921,4=1,29

На следующих ступенях показатели политропы сжатия находим по уравнению

n_сi=n_{ci – 1}+0,015k_m

например, для второй ступени

n_с2=n_с1+0,015 k_m=1,29+0,0151,4=1,31

для третьей

n_с3=n_с2+0,015 k_m=1,31+0,0151,4=1,33

Показатели политроп расширения по ступеням находят по уравнению

n_рi=(0,98 – 0,94)n_сi

так для первой ступени политропа расширения равна

n_р1=0,94n_с1=0,941,29=1,21

для второй – 1,23, для третьей – 1,25

Влияние различных факторов на величину показателя политропы сжатия n_с

1. Увеличение интенсивности охлаждения стенок цилиндров ведёт к уменьшению n_с.

2. Рост количества утекающего газа из рабочей полости в процессе сжатия уменьшает n_с.

3. Увеличение размеров цилиндра уменьшает влияние внешнего теплообмена. Показатель политропы при этом приближается к показателю адиабаты.

4. С ростом числа оборотов вала компрессора показатель политропы также стремиться к показателю адиабаты, так как влияние теплообмена и протечек при этом уменьшается.

5. Нарушение герметичности нагнетательных клапанов увеличивает показатель политропы.

В процессе расширения газа в рабочей камере температура его резко падает, и в теплообмене превалирует подвод тепла к газу от стенок цилиндра. Это приводит к тому, что n_рn_с.

13