3 Практическая часть

Задача 1.Определить действительную производительность, эффективную мощность, работу на сжатие единицы массы газа при политропном и изотермическом процессах для поршневого одноступенчатого компрессора простого действия.

Данные для расчета приведены в таблице 1.

Показатель политропы, m = 1,2

Механический КПД, η_м = 0,8

Давление газа на входе Р_о = 0,95.10⁵ Па

Температура газа на входе Т_о = 293 К

Коэффициент подачи λ = 0,75

Универсальная газовая постоянная R = 287 Дж/кг.К

Основные формулы

Действительная производительность компрессора Q_д, м³/мин

,

где λ – коэффициент подачи;

F_n - площадь поршня, м²;

S – длина хода поршня, м;

n – число оборотов вала, мин^-1.

Работа на сжатие единицы массы газа, Дж/кг

• при политропном процессе

,

• при изотремическом процессе

,

где - степень сжатия

- удельный объем газа

z – число ступеней сжатия;

P_о – давление газа на входе, Па;

Т_о – температура газа на входе, К;

Р_z– давление газа на выходе, Па;

m – показатель политропы.

Эффективная мощность компрессора, Вт

,

где - весовая подача компрессора

Задача 2. Определить основные размеры и число оборотов вала двухступенчатого одноцилиндрового компрессора дифференциального типа производительностью Q, м³/мин, сжимающего воздух при наивыгоднейшем промежуточном давлении и полном промежуточном охлаждении от начальных параметров Р_о = 0,1 МПа, t_о = 20 ˚С до конечного давления Р_z, МПа. При проведении расчета принять среднюю скорость поршня V, м/с, отношение хода поршня к диаметру цилиндра S/D, объемный коэффициент полезного действия λ_о.

Данные для расчета приведены в таблице 2.

Таблица 1 – Данные к задаче

№ варианта	Параметры
	Число оборотов вала, мин-1	Диаметр поршня, м	Длина хода поршня, м	Давление газа на выходе из компрессора, Па
1	330	0,37	0,25	9· 105
2	300	0,50	0,42	6· 105
3	365	0,50	0,50	5· 105
4	300	0,50	0,50	4· 105
5	500	0,33	0,17	9· 105
6	450	0,51	0,25	10· 105
7	520	0,375	0,17	9· 105
8	400	0,40	0,20	9· 105
9	475	0,49	0,25	10· 105
10	450	0,37	0,25	8· 105
11	350	0,35	0,30	9· 105
12	400	0,50	0,25	7· 105
13	500	0,40	0,50	5· 105
14	365	0,55	0,40	8· 105
15	380	0,50	0,40	7· 105
16	330	0,35	0,30	5· 105
17	450	0,45	0,55	8· 105
18	300	0,4	0,45	4· 105
19	350	0,50	0,25	7· 105
20	365	0,40	0,20	8· 105

Таблица 2 – Данные к задаче

№ варианта	Обозначение параметров
	Q, м3/мин	Pz, МПа	V, м/с	S/D	λо
1	6	1,1	2,1	0,7	0,90
2	12	1,4	2,4	0,9	0,90
3	17	1,5	2,6	0,65	0,85
4	20	2,0	2,7	0,95	0,75
5	8	1,7	1,9	0,55	0,80
6	13	0,9	2,5	0,75	0,70
7	18	0,4	2,8	0,85	0,90
8	7	0,7	1,8	0,9	0,85
9	15	1,8	2,4	0,7	0,90
10	9	1,28	2,3	0,6	0,75
11	14	1,0	2,6	0,8	0,72
12	10	1,3	2,6	0,7	0,7
13	16	1,4	2,5	0,6	0,82
14	19	1,9	2,6	0,65	0,85
15	5	1,0	2,0	0,6	0,9