1. Розрахунок параметрів стану в характерних точках

Точка 1. Характеризує параметри повітря перед стисненням. По умові задачі задані Р₁=0,1 МПа, t₁=10ºC. Питомий об’єм у точці 1, з рівняння Менделєєва – Клапейрона,

,

де R=287 – газова стала повітря, Дж/(кг·К).

Параметри у точці 1: Р₁=0,1 МПа, t₁=10ºC, Т₁=283 К, v₁=0,812 м³/кг.

Точка 2. Характеризує параметри повітря після стиснення. Для політропного процесу стиснення,

, тоді питомий об’єм у точці 2, .

Температура у точці 2

.

Параметри у точці 2: Р₂=0,9 МПа, t₂=135ºC, Т₂=408 К, v₂=0,13 м³/кг.

Точка 3. Характеризує параметри повітря залишеного у шкідливому просторі після виштовхування.

Процес 2-3 ізобарний, тому Р₂=Р₃=0,9 МПа.

Об’ємний к.к.д. компресора

тоді

Величина шкідливого простору або питомий об’єм у точці 3:

.

Параметри у точці 3: Р₃=0,9·10⁶ Па, t₃=135ºC, Т₃=408 К, v₃=0,06 м³/кг.

Точка 4. Характеризує параметри повітря після його розширення із шкідливого простору. Процес розширення політропний п=1,3.

Питомий об’єм у точці 4,

Процес 1-4 ізобарний, тому Р₄=Р₁=0,1 МПа.

Приймаємо, що температура у точці 4 дорівнює температурі повітря всмоктувального в циліндр, Т₄=Т₁=283 К.

Параметри у точці 4: Р₄=0,1 МПа, t₄=10ºC, Т₁=283 К, v₄=0,33 м³/кг.

2. Розрахунок робіт компресора

Робота теоретичного циклу реального компресора обмежується лініями 1-2-3-4-1, цю роботу називають технічною роботою циклу компресора. При політропному стисненні вона визначається по формулі:

.

При ізотермічному стисненні

.

При адіабатному стисненні, повітря двохатомний газ, тому показник адіабати k=1,4

Порівняння величин робіт показує, що найменша робота стиснення відповідає ізотермічному процесу або

Питома теоретична робота стиснення для 1 м³ газу:

Масова продуктивність компресора:

Теоретична робота теоретичного циклу реального компресора:

Питома робота всмоктування в ізотермічному процесі 4-1.

Повна робота всмоктування

Ця робота позитивна бо супроводжується розширенням газу.

Питома робота стиснення в політропному процесі 1-2,

Повна робота стиснення:

Ця робота від’ємна, бо витрачається на стиснення газу

Питома робота виштовхування в ізобарному процесі 2-3:

Повна робота виштовхування:

Ця робота від’ємна, бо витрачається на виштовхування.

Питома робота розширення газу із шкідливого простору в політропному процесі 3-4:

Об’єм шкідливого простору:

Маса газу, що розширюється зі шкідливого простору:

Повна робота розширення:

Технічна робота теоретичного компресора:

Величина технічних робіт теоретичного компресора, розрахованих по формулі стиснення і по алгебраїчній сумі видів робіт не зовсім співпадають. Це пояснюється прийнятим допущенням, що Т₃=Т₂ та Т₄=Т₁, а також не точно заданим показником політропи розширення газу із шкідливого простору.

3. К.К.Д. Компресора та потужність приводу

Ізотермічний к.к.д.	Адіабатний к.к.д.	Об’ємний к.к.д.

Ефективна потужність приводу компресора

Індикаторна потужність