Вопросы для самопроверки

1. Напишите уравнение энергии газового потока и дайте объяснение отдельным его членам.

2. Какие допущения лежат в основе вывода уравнения первого закона термодинамики для потока?

3. Что такое работа проталкивания и какой она может иметь знак?

4. Покажите техническую работу расширения газов на vP-диаграмме.

5. Какой физический смысл имеет понятие критическая скорость"?

6. Что такое располагаемая работа? Как ее можно представить на vP -диаграмме?

7. Что такое сопло и диффузор?

8. Как изменяется вдоль сходящегося профиля сопла плотность рабочего тела и скорость потока?

9. Как изменяется вдоль сопла Лаваля плотность рабочего тела и скорость потока для дозвукового и сверхзвукового режимов истечения?

10. Каким термодинамическим процессом является процесс дросселирования?

11. Почему при дросселировании пара меняется температура и другие его параметры?

12. В зависимости от чего меняется температура реального газа в результате его дросселирования?

4.7. Термодинамический анализ процессов в компрессорах

Классификация компрессоров и принцип их действия. Индикаторная диаграмма. Изотермическое, адиабатное и политропное сжатие. Полная работа, затрачиваемая на привод компрессора. Многоступенчатое сжатие. Изображение на vP- и sT-диаграммах термодинамических процессов, протекающих в компрессорах. Необратимое сжатие. Относительный внутренний КПД. Расчет потерь энергии и энергетический КПД компрессоров.

Литература: [1], гл. 16; [3], гл. VI; [4], гл. 12.

Методические указания

Компрессоры широко используются в рыбной промышленности, поэтому студенты должны уделить особое внимание изучению данной темы. После ознакомления с поршневым одноступенчатым и многоступенчатыми компрессорами следует рассмотреть конструкции винтовых и ротационных компрессоров, турбокомпрессоров. При изучении индикаторной диаграммы необходимо уяснить, что процессы всасывания и нагнетания не являются энергетическими, так как показывают изменение объема газа в цилиндрах.

Следует уметь анализировать изотермические, адиабатные и политропные процессы сжатия рабочего тела в цилиндрах компрессоров. Очень важно понять, почему применяется многоступенчатое сжатие газа и воздуха в компрессорах с промежуточным их охлаждением после каждой ступени, а также с охлаждением самих цилиндров компрессоров.

Студенты должны уметь строить индикаторные диаграммы в vP- и is-координатах и хорошо знать, из каких термодинамических процессов состоит эта диаграмма. Необходимо приобрести навыки выполнения эксергетического анализа работы компрессоров, расчета потерь энергии в компрессоре и энергетического КПД.

Вопросы для самопроверки

1. Какие виды привода компрессоров вам известны?

2. Приведите классификацию компрессоров.

3. Каков принцип действия одноступенчатого компрессора?

4. В каких случаях необходимо применять двухступенчатые компрессорры?

5. Можно ли в одноступенчатом компрессоре получить любое давление?

6. Какой процесс в компрессоре наиболее выгоден и в чем сложность его осуществления?

7. Изобразите индикаторную диаграмму в vP-координатах.

8. Как определяется мощность, подводимая к валу компрессора?

9. Из каких составляющих (мощностей) состоит мощность, подводимая к валу компрессора?

10. Изобразите цикл двухступенчатого компрессора на vP-диаграмме. Из каких процессов состоит этот цикл?

11. Что такое вредное пространство и как оно влияет на производительность поршневого компрессора?

12. Как влияет показатель политропы сжатия на конечную температуру сжимаемого газа?

13. Что такое политропа сжатия с отводом тепла? Каков ее показатель в сравнении с показателем адиабаты сжатия?

14. Что такое политропа сжатия с подводом тепла? Каков ее показатель в сравнении с показателем адиабаты сжатия?