ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ

ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ

ТГС с ОТ

Методические указания для контрольныхработ.

для студентов строительного института

Брянск 2014

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Рф

Брянская муниципальная инженерно-технологическая академия

Кафедра энергетики и автоматизации производственных процессов

Утверждена научно-методическим

советом БГИТА

Протокол______от________2014 г.

ТТГ с ОТ

Методические указания для

Контрольных, самостоятельных и практических

Работ.

для студентов строительного института

Брянск 2014

Составитель: Горюнова Е.А. – доцент кафедры энергетики и автоматизации

производственных процессов Брянской ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ гос

инженерно-технологической академии

Указания включают техническое и методическое обеспечение, содержание работы.

Устанавливают методику и порядок выполнения,требования к выполнению и оформлению.

Рецензент: Ульянов А.А. – доцент кафедры ЭиАПП Брянской гос

инженерно-технологической академии

Рекомендовано учебно-методической комиссией СИ

Протокол №_____от ________2014г.

Содержание

1 Введение…………………………………………………………………………..

2 Содержание контрольной работы……………………………..

2.1Расчет газовой консистенции……………………………………..…………….....

2.1.1Теоретические сведения……………………………………………..

2.1.2Условия ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ задачки…………………………………………………………

2.1.3Пример решения задачки…………………………………………………

2.2 Истечение через сопло……..…………………………………….…………...

2.2.1Теоретические сведения………………………………………………

2.2.2Условия задачки…………………………………………………………

2.2.3Пример решения задачки……………………………………………….

2.3 Расчет компрессора. ……………………………...…………………………..

2.3.1Теоретические сведения………………………………………………...

2.3.2Условия задачки…………………………………………………………

2.3.3Пример решения задачки……………………………………………….

2.4Расчет теплопроводимости через многослойную плоскую

стену………………………………………………………………...………

2.4.1Теоретические сведения……………………………………………..

2.4.2Условия задачки…………………………………………………………

2.4.3Пример решения задачки……………………………………………….

Рекомендуемая литература……………………………………………

ВВЕДЕНИЕ

ТГС с ОТ – наука, которая изучает способы получения, преобразования, передачи и использования теплоты, также ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ принципы деяния и конструктивные особенности термических машин, аппаратов и устройств. Теплота употребляется во всех областях деятельности человека. Для установления более оптимальных методов его использования, анализа экономичности рабочих процессов термических установок и сотворения новых, более совершенных типов термических агрегатов нужна разработка теоретических основ теплотехники.

Целью данной работы ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ является закрепление теоретических познаний и получение способностей в самостоятельном решении задач, связанных с разными теплотехническими расчетами, такими как:

- газовой консистенции;

- характеристик истечения через сопло;

- компрессора;

- теплопроводимости через многослойную плоскую стену.

Решение задач должно сопровождаться коротким поясняющим текстом. Все данные, нужные для выполнения задания, но не приведенные в начальных данных, принимаются без ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ помощи других по рекомендованной учебной либо справочной литературе, при всем этом на соответственный литературный источник делается ссылка. Перечень применяемых источников приводится в конце работы.

Вычисление всех величин должно даваться в развернутом виде: поначалу приводится формула в общем виде, потом подставляются численные значения характеристик, в нее входящих и рассчитываются ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ результаты.Обозначение всех величин и их размерности должны отвечать требованиям системы СИ.

2.1 Расчет газовых консистенций

2.1.1 Теоретические сведения

Состав газовой консистенции определяется количеством каж­дого из газов, входящих в смесь, и может быть задан мас­совыми либо большими толиками.

Массовая толика определяется отношением массы отдель­ного газа, входящего в смесь, к массе всей консистенции ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ:

; ; ; ……, ;(2.1.1) где M1, M2, M3, …..,Mn — массы отдельных газов и М — масса всей консистенции.

Большой толикой газа именуют отношение объема каждого компонента, входящего в смесь, к объему всей газовой консистенции при условии, что объем каждого компонента отнесен к давлению и температуре консистенции (приведенный объем):

; ; ; · · · , ; (2.1.2)

где V1, V ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ2, V3, …..,Vn - приведенные объемы компонент газов, входящих в смесь;V - общий объем газовой консистенции.

Разумеется, что M1 + M2 + M3 + · · · + Mn=M; m1 + m2 +m3 + · · · + mn = 1,(2.1.3)

также V1 + V2 + V3 +· · · + Vn = V; r1 + r2 + r3 + · · · + rn = 1(2.1.4)

Для перевода массовых толикой в большие пользуются формулой

(2.1.5)

Перевод больших толикой в массовые делается по ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ формуле

(2.1.6)

Плотность консистенции определяется из выражения

ρсм = ∑ ri·ρi кг/м3 (2.1.7)

и, если известен массовый состав, по формуле

(2.1.8)

Удельный объем консистенции представляет величину, оборотную ρсм; потому, если дан большой состав консистенции, то

(2.1.9)

Если же известен массовый состав, то

(2.1.10)

Из уравнения (2.7) просто выходит значение так именуемой кажущейся молекулярной массы газовой консистенции

(2.1.11)

и через массовый состав

(2.1.12)

Газовую постоянную консистенции ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ газов Rсм,Дж/(кг·град) можно выра­зить или через газовые неизменные отдельных компонен­тов, входящих в смесь, или через кажущуюся молеку­лярную массу консистенции

либо (2.1.13,14)

Связь меж давлением газовой консистенции и парциальными давлениями отдельных компонент, входящих в смесь, устанавливается последующей зависимостью (закон Даль­тона), просто получаемой из основного уравнения ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ кинети­ческой теории газов:

р = р1 + р2 + р3 · · · + рn(2.1.15)

где р — общее давление газовой консистенции;

р1, р2, р3 · · · рn - парциальные давления отдельных компонент, входящих в смесь.

Парциальные давления определяются проще всего, если известны большие толики отдельных компонент, входящих в смесь: р1 = pr1, p2 = pr2 и т.д. либо ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ вообщем рi= pri— парциальное давление хоть какого газа, входящего в смесь. Если известны массовые толики, то парциальное давление хоть какого газа, входящего в смесь, определяется из фор­мулы

(2.1.16)

2.1.2 Условия задачки №1

Задан состав газовой консистенции в массовых (объемах) толиках. Произвести пересчет газовой консистенции, вычислить молекулярную массу консистенции, газовую постоянную консистенции, а так же ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ парциальное давление и плотность каждого из компонент при условии, что газовая смесь находится при обычных физических критериях. Найти средние массовые теплоемкости газовой консистенции в спектре температур t1 и t2 при неизменном объеме и при неизменном давлении (ратм=760мм рт.ст.)

Н2 СО СО2 N2 t1 t2
0.51 0.24 0.06 0.19
0.52 0.06 0.24 0.18
0.20 0.22 0.04 0.54
0.54 0.04 0.28 0.14
0.14 0.28 0.04 0.54
0.25 0.05 0.40 0.30
0.30 0.10 0.15 0.45
0.45 0.15 0.1 0.3
0.122 0.071 0.004 0.803
0.803 0.004 0.071 0.122
0.120 0.073 0.002 0.805
0.805 0.002 0.120 0.073
0.002 0.805 0.073 0.12
0.50 0.10 0.22 0.18
0.18 0.22 0.50 0.10
0.06 0.24 0.52 0.18
0.36 0.34 0.18 0.12
0.18 0.12 0.36 0.34
0.11 0.09 0.25 0.55
0.55 0.25 0.09 0.11
0.46 0.32 0.15 0.07
0.15 0.07 0.46 0.32
0.07 0.15 0.32 0.46
0.34 0.18 0.12 0.36
0.08 0.14 0.47 0.31
0.12 0.13 0.23 0.52

2.1.3 Пример ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ расчета задачки

Дано:

mH2=0.20; mco2=0.04; mco=0.22; mN2=0.54; t1=70oC; t2=1050oC;

Отыскать:

RН2=?; rCO=?; rCO2=?; rN2=?; μcm=?; Rcm=?; pH2=?; pCO=?; pCO2=?; pN2=?; ρcm=?; сVcm=?; сρcm=?

Решение:

Перевод массовых толикой в большие осуществляется по формуле:

Где ri–большая толика компонента

mi –массовая толика компонента

μi– кажущаяся молекулярная масса компонента

Аналогично


Проверка

Газовая неизменная консистенции

(Значения RH2, RCO ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ, RCO2, RN2 –из справочника Рабиновича- т.IIIcтp. 327)

Кажущаяся молекулярная масса консистенции:

(Из справочника μH2=2.016, μCO=28.01, μCO2=44.01, μN2=28.026)

Проверка

Парциальные давления:

р-общее давление газовой консистенции

Плотность

где ρi–плотность каждого из компонент

(Рабинович- ρH2=0.090 кг/м3 ρCO=1.250 кг/м3 ρCO2=1.977 кг/м3 ρN2=1.251 кг/м3)

Средняя массовая теплоемкость газовой консистенции

Где Сpi ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ , Cvi – средняя массовая теплоемкость компонента при неизменном давлении, объеме, кДж/кг*град

При t=700С (по т. 5, стр 45)Cvi:

Сpi:

При t2=10500С

700С

10500С

Средняя массовая теплоемкость газовой консистенции в спектре температур от 700С до 10500С:

-при неизменном объеме

-при неизменном давлении

Ответ:

rH2 = 0,781; rCO = 0,061; rCO2 = 0,007; rN2 = 0,151.

Истечение через сопло

Теоретические сведения

При решении задач, связанных с истечением ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ газа через сопла (насадки) (набросок2.2.1), в большинстве случаев приходится опреде­лять скорость истечения и расход, т. е. количество газа, вытекающего в единицу вре­мени. В этих случаях необ­ходимо сначала отыскать отношение , где р2 —давление среды на выходе из сопла; р1—давление среды на входе в сопло.

Набросок 2.2.1 – Истечение ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ газа

Приобретенное числовое значение ассоциируют с так именуемым критичным отношением

давлений для дан­ного газа, определяемым из равенства и равным:

= (2.2.1)

для одноатомных газов при k = 1,67

(2.2.2)

для двухатомных газов при k= 1,4

(2.2.3)

для трех- и многоатомных газов при k = 1,29

(2.2.4)

Если адиабатное истечение газа происходит при > то теоретическая скорость газа у устья суживающегосясопла ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ определяется по формуле :

, (2.2.5)

где k— показатель адиабаты; v1— удельный объем газа на входе в сопло.

Заменяя для безупречного газа в формуле (2) p1v1 на RT1 , получаем

, (2.2.6)

В формулах (2.2.5) и (2.2.6) значенияp, v и R даны соответственно в последующих единицах: н/м2, кг/м3и дж/ (кг∙град)

Теоретическая скорость газа ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ может быть также най­дена по формуле

, (2.2.7)

где i1 иi2 соответственно энтальпии газа в исходном и конечном состояниях в дж/кг.

Расход газа определяется по формуле

(2.2.8)

где f— выходное сечение сопла в м2.

Если же адиабатное истечение газа происходит при ≤ , то теоретическая скорость газа в устье суживающегося сопла будет равна критичной ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ скорости и обусловится по уравнению

(2.2.9)

Критичная скорость по формуле (2.2.9) зависит только от исходного состояния газа и показателя адиабаты k. Потому, подставляя значение kдля разных рабочих тел, получим более комфортные формулы для определения критичной скорости. А именно, для двухатомных газов

(2.2.10) либо (2.2.11)

Расход газа в данном случае будет наибольшим и может быть вычислен по ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ уравнению

(2.2.13)

Подставляя в эту формулу значение k, получаем для двухатомных газов

(2.2.14)

для трехатомных газов

(2.2.15)

Во всех перечисленных формулах следует брать р в н/м2, av— в м3/кг. Расход газа выходит в кг/сек.

Для получения скоростей истечения выше критиче­ских (сверхзвуковые скорости) применяется расширя­ющееся сопло, либо сопло Лаваля (набросок 2.2.2). В ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ минималь­ном сечении сопла Лаваля скорость движения газа равна критичной скорости либо скорости звука, определяемой параметрами ркри vKp.

Площадь минималь­ного сечения сопла опре­деляется по формуле

(2.2.16)

Рис. 2.2.2 – Сопло Лаваля

Площадь выходного сечения сопла

(2.2.17)

при этом — удельный объем газа при давлении среды р2

Длина расширяющейся части сопла определяется по уравнению

(2.2.18)

где d ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ и dmin— соответственно поперечникы выходного и малого сечений;

α — угол конусности расширяющейся части сопла.

При истечении водяного пара все общие законы, установленные для истечения газов, остаются в силе.Но формулы истечения для газов, в которые заходит величина k>для водяного пара будут приближенными, потому что значение kдля пара в процессе конфигурации ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ его состояния непостоянно.

ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Действительная скорость истечения всегда меньше теоретической, потому что процесс истечения связан с нали­чием трения. Если обозначить действительную скорость истечения через Wдто утрата кинетической энергии струи

откуда

(2.2.19)

Обозначая (2.2.20)

Получаем

Wд = W′ = φ∙W (2.2.21)

Коэффициент φ именуют высокоскоростным коэффициентом сопла, а коэффициент ζ = 1 – φ2 – коэффициентом энергопотери в сопле.

Часть кинетической ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ энергии в итоге трения пре­вращается в тепло, которое при отсутствии термообмена увеличивает энтальпию и энтропию рабочего тела, вытека­ющего из сопла. Потому состояние газа либо пара в конце реального процесса истечения в диаграмме isизо­бражается точкой, всегда расположенной правее точки, характеризующей конечное состояние рабочего тела в безупречном процессе истечения ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ.

Пользуясь диаграммой is, можно найти пара­метры в конце процесса расширения.

Если дана началь­ная точка А (набросок 3) и коэффициент ζ (либо φ), то, проводя адиабату АВ, откладывают от точки В ввысь отрезок ВС = i2— i2dи, проведя через точку С горизонталь до пере­сечения с конечной изобарой р2, получают точку D ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ, характеризующую состояние рабочего тела в конце дей­ствительного процесса истечения. По ней можно отыскать нужные характеристики пара: удельный объем, степень сухости и т. д.


Набросок2.2.3

Если же даны изначальное и конечное состояния, т. е. точки А и D, то совсем не сложно изобразить утраты работы в виде ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ отрезков, проведя через точку Dгоризонталь до скрещения ее с адиабатой. Отношение отрезков даст значение коэффициента энергопотери, а как следует, и высокоскоростного коэффициента.

Условия задачки №2

Воздух из резервуара с неизменным давлением Р1 и температурой t1 вытекает через сопло в среду с давлением Р2. Найти скорость потока на выходе из сопла, критичные характеристики потока ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ, критичную скорость истечения, расход газовой консистенции. Площадь сопла – FMIN. Нарисовать профиль сопла, указав в соответствующих сечениях численные значения главных характеристик потока (температура, удельный объем, давление, скорость). Изобразить в диаграмме Т – S обратимый и необратимый процессы истечения через сопло.

Вариант
Р1,МПа 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.3 0.75 0.81 2.0
t1, °C
Р2,МПа 0.09 0.10 0.12 0.20 0.28 0.2 0.3 0.4 0.3 0.5 0.52 0.21 0.39 0.8
Fmin ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ,мм2

Вариант
Р1,МПа 0.21 0.32 0.43 0.54 0.61 0.63 0.64 0.91 1.2 1.12 1.33 0.76 0.82 2.1
t1, °C
Р2,МПа 0.09 0.10 0.12 0.20 0.28 0.2 0.3 0.4 0.3 0.5 0.52 0.21 0.39 0.80
Fmin,мм2

Вариант
Р1,МПа 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.3 0.75 0.81 2.0
t1, °C
Р2,МПа 0.08 0.09 0.11 0.19 0.27 0.19 0.29 0.37 0.29 0.47 0.51 0.19 0.29 0.82
Fmin,мм2

Вариант
Р1,МПа 0.22 0.31 0.41 0.52 0.62 0.71 0.82 0.92 1.02 1.13 1.34 0.77 0.83 2.1
t1, °C
Р2,МПа 0.09 0.10 0.12 0.20 0.28 0.2 0.3 0.4 0.3 0.5 0.52 0.21 0.39 0.80
Fmin,мм2

Пример расчета задачки

(дан для истечения двухатомной консистенции газов)

Дано:

Р1 =0,5 МПа; t1=358°С; P2= 0,19 МПа; FMIN = 15мм2

Отыскать:

W2, TКР, vкр , Pкр, Gкр ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ , WMAX, Wкр.

Решение:

1.Определим профиль сопла:

β = = = 0,38<0,5 – употребляется сопло Лаваля (рис.1)

2. Определим скорость газовой консистенции на выходе из сопла:

R = 2045 , Т1 = 358°С = 631К, k = 1,36.

3. Определим критичную температуру (из уравнения адиабаты):

4. Находим удельный объем в первом сечении

Определим критичный удельный объем

5. Находим критичное давление:

6. Находим расход газовой консистенции

7. Находим очень вероятную скорость ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ истечения:

8. Находим критичную скорость истечения:

9. Удельный объем консистенции на выходе:

10. Находим характеристики сопла:

- малая площадь сечения сопла

-площадь выходного сечения сопла

- длина расширяющейся части сопла

принимаем угол конусности сопла α ≈ 12⁰

Тогда = 0,0038 м

Набросок 2.2.4 – Сопло Лаваля


T

P1 P2

631,15 1

534,92


∆S

Набросок 2.2.5

Расчет компрессора

Теоретические сведения

На рисунке2.3.1 в диаграмме pv изображены процессы, про­текающие в безупречном компрессоре. Линия 4—1 изобра­жает процесс ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ всасывания газа, кривая 1—2 — процесс сжатия и линия 2—3 — процесс нагнетания. Диаграмму 1—2—3—4 именуют теоретической индикаторной диа­граммой.

Теоретическая работа компрессора l0 определяется площадью индикаторной диаграммы и находится в зависимости от процесса сжатия (набросок 2.3.2). Кривая 1—2 изображает процесс изотер­мического сжатия, кривая 1—2" — адиабатного сжатия и кривая 1—2' —политропного сжатия.

Набросок 2.3.1 Набросок 2.3.2


При изотермическом ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ сжатии теоретическая работа компрессора равна изотермическому сжатию


(2.3.1)

Если масса всасываемого воздуха М кг, а объем его Vx м3, то

(2.3.2)

Работа, отнесенная к 1 м3 всасываемого воздуха,

(2.3.3)

Работа для получения 1 м3 сжатого воздуха

(2.3.4)

Количество тепла, которое должно быть отведено при изотермическом сжатии,

q = l0 либо Q = L0 .

При адиабатном сжатии теоретическая работа компрес­сора ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ в k раз больше работы адиабатного сжатия:


(2.3.5)

Если масса всасываемого воздуха М кг, а объем его Vx м3, то

(2.3.6)

Работа, отнесенная к 1 м3всасываемого воздуха,

(2.3.7)

Работа для получения 1 м3сжа­того воздуха

(2.3.8)

Температуру газа в конце cжатия можно найти из соотношения характеристик адиабатного процесса. Работа компрессора при адиабатном сжатии может быть также ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ найдена по формуле

l0= i2– i1 (2.3.9)

где i1 и i2 соответственно изначальное и конечное значения энтальпии воздуха.

Эта формула очень комфортна для подсчета работы идеаль­ного компрессора при адиабатном сжатии при помощи диаграммыi– S.

В данном случае из точки 1 (рис. 2.3.3), характеризующей изначальное состояние, проводят вертикальную линию до скрещения ее в точке ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ 2 с изобарой р2. Ординаты точек 1и 2 дают значения энтальпии i1 и i2 а отрезок1—2 —их разность.


Набросок 2.3.3

При политропном сжатии теоретическая работа ком­прессора в nраз больше работы политропного сжатия:

(2.3.10)

Если масса всасываемого воздуха М кг, а объем его VLж3, то

(2.3.11)

Работа, затрачиваемая на сжатие 1 м3всасываемого воздуха ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ,

(2.3.12)

Работа для получения 1 м3сжатого воздуха

(2.3.13)

Количество тепла, которое должно быть отведено при политропном сжатии, определяется по формуле:

Все приведенные выше формулы для определения ра­боты компрессора дают абсолютную величину работы.

Теоретическая мощность мотора для привода ком­прессора определяется по формулам:

(2.3.14)

(2.3.15)

(2.3.16)

В формулах (2.3.1)—(2.3.16) значения p, v, l0, L0, даны соответственно ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ в последующих единицах:p1иp2в н/мг2;v(объем всасываемого либо сжатого воздуха) — в м3/ч;l0– в дж/ч; – в Дж/м3иN в кВт.

Действительная индикаторная диаграмма существенно отличается от теоретической приемущественно вследствие наличия в реальном компрессоре вредного про­странства, утрат давления во впускном и ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ нагнетатель­ном клапанах и термообмена меж газом и стенами цилиндра.

При наличии вредного места (набросок2.3.4) в инди­каторную диаграмму вводится дополнительный процесс (ли­ния 3—4) — процесс расширения сжатого газа, остав­шегося к концу нагнетания во вредном пространстве цилиндра.

Набросок2.3. 4

Отношение объема вредного места к объему, описываемому поршнем, т. е. величину

;

именуют относительной величиной вредного ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ про­странства.

Вследствие наличия вредного места производительность ком­прессора миниатюризируется. Величину характеризующую степень полноты использования рабо­чего объема цилиндра, именуют большим к. п. д. ком­прессора.

(2.3.17)

Большой к. п. д. компрессора можно также выразить через относительную величину вредного места и отношение давлений нагнетания и всасывания:

(2.3.18)

где n- показатель политропы ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ расширения газа, остав­шегося во вредном пространстве.

Теоретическая работа безупречного компрессора яв­ляется малой. Действительную работу реального компрессора определяют с помощью изотермического либо адиабатного к. п. д. и механического к. п. д.:

(2.3.19)

где lиз и lад— соответственно теоретическая работа компрессора при изотермическом и адиабатном сжатий, аlк— действительная работа компрессора ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ. Эти коэффициенты охарактеризовывают степень совершенства действи­тельного процесса в сопоставлении с безупречным.

Механический к. п. д. учитывает механические утраты в компрессоре. Произведение изотермического либо адиабатного к. п. д. на механический именуют действенным

к. п. д. компрессора ηк = ηиз ∙ηм = ηад ∙ ηм;

Рис. 2.3.5 Рис. 2.3.6 Рис. 2.3.7.

Действительная мощность, потребляемая движком компрессора ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ, для сжатия М кг/ч газа определяется по формуле

, (2.3.20)

С повышением конечного давления большой к. п. д.одноступенчатого компрессорауменьшается (рис. 2.3.5) и, сле­довательно, миниатюризируется также производительность компрессора. В пределе, когда кривая сжатия пересекает линию характеризующую объем вредного места, всасывание воздуха в цилиндр прекращается и, как следует, большой кпд ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ. и производительность компрессора становятся равными нулю.

На рис. 2.3.6 и 2.3.7 показаны процессы сжатия в 2-ух и трехступенчатом компрессоре.

Полосы 1-2, 3 - 4 и 5 - 6изображают процесс адиабатного сжатия в каждом цилиндре компрессора, а полосы 2—3 и 4—5 - процессы изобарного остывания воздуха в особых холодиль­никах.

Набросок2.3.8 - Схема двухступенчатого компрессора

Процесс сжатия воздуха (газа) в многоцилиндровых либо многоступенчатых компрессорах ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ осуществляется по­следовательно во всех цилиндрах с остыванием воздуха после сжатия в каждом цилиндре. Обычно при всем этом стре­мятся к тому, чтоб воздух (газ) после холодильника имел ту же температуру, с которой он поступил в преды­дущую ступень. Таким макаром, для трехступенчатого компрессора (рис. 2.3.7)

t1= t2 = t3

Более ИСТЕЧЕНИЕ С УЧЕТОМ СОПРОТИВЛЕНИЙ прибыльным оказывается многоступенчатое сжа­тие в случае, если отношение давлений в каждой ступени принимается схожим для всех ступеней.

Для трехступенчатого компрессора в данном случае

откуда

либо вообщем

(2.3.21)

где х — отношение давлений в каждой ступени;


istinnaya-cel-hatha-jogi-sarasvati-pri-uchastii-svami-satyanandi-sarasvati-biharskaya-shkola-jogi-munger-bihar-indiya.html
istinnaya-policitemiya-etiologiya-patogenez-klinika-diagnostika-ishodi-principi-lecheniya-simptomaticheskie-eritrocitozi.html
istinnaya-priroda-kachestva.html