Энергия процесса может быть выражена через температуры торможения:
l cp (T2* T1* )
Давление торможения может быть определенно:
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
p |
* |
T |
* |
|
|
|
|
|
* k 1 |
||||||
k 1 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
p |
* |
T |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
p |
|
T |
|
|
|
|
T |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Мощность компрессора: |
|
||
N |
Q l |
кВт |
|
|
|
||
|
M |
||
1000 0 |
|
||
где η0, ηм – соответственно объемный и механический КПД компрессора;
l – удельная энергия компрессорного процесса, [Дж/кг];
Q – подача, [м3/с].
КПД центробежных компрессоров
Эффективность компрессорных машин нельзя оценивать значением обычного энергетического КПД, представляющего собой отношение энергии, приобретаемой газом, к энергии, затрачиваемой на проведение компрессорного процесса.
При условии с1=с2 из уравнения энергии компрессорного процесса удельная энергия приобретаемая газом равна:
l q cp T2 T1
Следовательно энергетический КПД компрессорного процесса будет определяться следующей формулой:
сp T2 T1
cp T2 T1 q
где q – потери в окружающую среду.
Рассматривая изотермический процесс T1=T2 ,
получаем, что η = 0.
Однако ранее было показано (смотри
техническую |
термодинамику), |
что |
КПД |
|
изотермического |
процесса |
сжатия |
|
является |
максимальным и изотермический процесс сжатия является наименее энергозатратным.
При изотермическом процессе с p (T2 T.1 ) 0 и h = const, но изотермический процесс
сжатия переводит газ на новый потенциальный уровень соответствующий более высокому давлению p2 и следовательно представляет возможность совершить газу работу расширения до начального давления.
Отсюда понятна невозможность оценить совершенство компрессора значением энергетического КПД. Оно оценивается при помощи относительного термодинамического КПД:
изотермического - ηизот. ;
адиабатного - ηадиаб..
Если 1<n<k, то изот lизотl ;
Если n>k, то ад lадl .
где lизот , lад – удельные энергии изотермического и адиабатного процессов.
ηизот – применяется для оценки компрессоров с интенсивным охлаждением (ротационные, поршневые). Для них ηизот является эталонным.
Компрессоры с неинтенсивным охлаждением (центробежные, осевые) оцениваются при помощи ηад.
Для них он является эталоном.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
p2* k |
|||||
|
|
|
|
|
|
* |
|
|
||||||
l |
|
|
|
|
|
R T |
|
|
|
|
|
1 |
||
|
k |
1 |
|
|
||||||||||
|
ад |
|
1 |
|
p* |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
l cp T2* T1* |
q 0 |
|
|
* |
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|||
|
p2 |
p* |
|
|
1 |
|||
ад |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
T2 T * |
|
1 |
|
|
||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|