Материал: Белозеров В.И. Учебное пособие по курсу Техническая термодинамика (оригинал)

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

171

Тогдауравнение.7.(123)приметвид

.7.(124)

.

k1

 

R

 

 

P

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

òî

 

 

 

 

 

R,

 

v

 

 

 

 

P

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ивсоответствиисуравнениемМайера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

v

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Посколькудляидеальногогаза

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò.à

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

>T.

.е.твидно,чтовсегдаT

 

 

 

 

 

P

2C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

T

 

 

 

 

ò.à

 

 

.7.(123)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

2

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ноготорможения

пературуT,полностьюзаторможен(w=0),тотемператураадиабат-

потокидеальногогазаспостояннойтеплоемкостью,имеющейтем-

Изуравнения.7.(122)видно,чтоеслиобратимыйадиабатный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

2C

 

 

 

 

 

.7.(122)

const.

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

иуравнение.7.(121)можнозаписатьввиде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

C

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ðû,òî

еготеплоемкостьсчитатьпостоянной,независящейоттемперату-

Еслигаз(илижидкость)можнорассматриватькакидеальный,а

 

.

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

1

 

.7.(121)

 

2

 

 

 

 

h

 

 

 

1

 

 

h

 

 

2

w

 

 

 

 

 

 

 

 

2

w

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ноготеченияимеетместоравенство

Какизвестно,длядвухпроизвольныхточекобратимогоадиабат-

Остановимсянапонятиитемпературыадиабатного.торможения

.7.12Температураадиабатноготорможения

170

.Ðèñ2.6.12

сечение

Критическое

 

 

воздействий.

взависимостиотвеличиныМ,носитназваниезаконаобращения

Уравнение11),.6.(12позволяющееустановитьзнаквоздействия

 

 

расширениюгеометрического.сопла

шатьсяипотокбудетпродолжатьускоряться,ибоэтоэквивалентно

водчастигазачерезбоковуюповерхностьтрубы,тоjбудетумень-

послетого,какскоростьгазадостигнетзвуковой,осуществитьот-

чивается,чтоэквивалентносужениюгеометрического.соплаЕсли

Еслиувеличиватьрасход,вдуваягаз,топлотностьпотокаувели-

 

ваемоерасходноесопло,.рис6.12..2)

этогогазачерезотверстиявбоковойповерхноститрубы(такназы-

нодобитьсяизменениемрасходагазаGпутемвдуванияилиотсоса

Втрубепостоянногосечения(f=const)этогожеэффектамож-

 

 

 

 

G=.const)

звуковой(расширяющейся)частисоплауменьшается(df>0при

тигаетмаксимумавкритическомсечениисоплаизатемвсверх-

вой(сужающейся)частисоплаjрастет(df<0приG=const),дос-

тоизрассмотренияобычногосоплаЛаваляследует,чтовдозвуко-

 

,

 

f

.6.(1215)

 

 

j

 

 

 

 

 

G

нерасходагазачерезединицуплощадипоперечногосеченияканала

ввестипредставлениеоплотностипотокавканалекаковеличи-

номсопле,принципдействиякоторогосостоитв.следующемЕсли

Упомянемещеободномтипесопла–отакназываемомрасход-

 

 

 

 

названиекризиса.течения

рассматриваемыхусловияхпереходачерезскоростьзвуканосит

1-2 2-3 3-4 4-1
Ðèñ. 13.1.1

V2

 

L1 2 ³PdV ,

(13.1.1)

V1

 

Lвсегда меньше 0, т.к. V > V . На индикаторной диаграмме

1-2 1 2

величина L изображается площадью под кривой 1-2 (косая штри-

1-2

ховка).

Работа выталкивания газа из цилиндра в резервуар высокого дав-

ления (процесс 2-3)

V3

 

L2 3 ³PdV P2 V3 V2 P2V2 ,

(13.1.2)

V2

 

т.к. V = 0 (без учета так называемого вредного пространства меж-

3

ду головкой цилиндра и крайним левым положением поршня (левой мертвой точкой)).

Величина L отрицательна, т.к. в процессе 2-3 работа произво-

2-3

дится над газом. Величине L соответствует на индикаторной ди-

2-3

аграмме площадь прямоугольника под процессом 2-3.

Точка 4 на индикаторной диаграмме соответствует началу процесса всасывания низкого давления. Поскольку изменение давления в цилиндре от P (в момент закрытия клапана 4) до P (в момент

2

1

 

открытия клапана 3) происходит без изменения объема (V = V = 0),

 

3

4

то в процессе 3-4 работа не совершается:

 

 

L3 4 0.

 

(13.1.3)

Работа в процессе 4-1 всасывания газа в цилиндре компрессора

 

 

V1

 

 

 

 

L

1

³

PdV

PV

,

(13.1.4)

4

 

1 1

 

 

 

V4

 

 

 

 

величина L – положительна, т.к. расширяющийся газ совершает

4-1

(отдает) работу. На индикаторной диаграмме L изображается пло-

4-1

щадью под прямой 4-1.

Суммируя значения L , L , L , L , получаем из (13.1.1) – (13.1.4) для величины работы цикла 1-2-3-4-1

 

 

 

V2

 

 

L PV

PV

 

³

PdV.

(13.1.5)

1 1

2 2

 

 

 

 

 

V1

 

 

Глава 13

ЦИКЛЫ ГАЗОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

ÈУСТАНОВОК

13.1.Процессы сжатия в компрессоре

Компрессором называется машина для сжатия газообразных тел. По конструктивным признакам компрессоры подразделяются на две группы – объемные (статического сжатия) и лопаточные (дина-

мического сжатия).

Âсвою очередь, объемные компрессоры делятся на два типа – поршневые и ротационные.

Принцип действия поршневого компрессора показан на рис. 13.1.1.

Âцилиндре 1 движется поршень 2,

совершающий возвратно-поступа- тельное движение. При движении поршня слева направо происходит всасывание рабочего газа при практически постоянном давлении. После того, как поршень дойдет до крайнего правого положения, процесс всасывания заканчивается, клапан 3 зак-

рывается, и поршень начинает двигаться в обратном направлении – справа налево. Давление газа в цилиндре повышается. Когда давление газа достигнет значения, несколько превышающего давление в резервуаре, куда подается газ, открывается клапан 4, и сжатый газ поступает в этот резервуар. Дойдя до левого крайнего положения, поршень вновь начинает двигаться слева направо, и процесс повторяется.

Поршню сообщается возвратно-поступательное движение через кривошипно-шатунный механизм от внешнего источника работы (электромотор, двигатель внутреннего сгорания и т.п.)

Âротационном компрессоре роль поршня выполняет ротор. Схема одного из видов ротационных компрессоров – пластинчатого компрессора – показана на рис. 13.1.2.

Âкорпусе 1 компрессора вращается ротор 2, расположенный эк-

176

173

175

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работасжатияв1-2определяетсякак

 

 

 

 

 

затрачиваетсянасжатие.газа

сасжатиявкомпрессоре–определениювеличиныработы,которая

Перейдемтеперькосновнойзадачетермодинамическогопроцес-

 

 

 

 

 

.е.ткривая1-.2

тораясоответствуетпроцессуспостояннымколичествомвещества,

диаграммыобладаетлишьтачастьиндикаторнойдиаграммы,ко-

цилиндре,количествогазавкотором.переменноСвойствамиPV-

аиндикаторнаядиаграмма,какмывидим,изображаетпроцессыв

мой:PV-диаграммастроитсядляпостоянногоколичествавещества,

диаграм-

PV-

Неследуетсмешиватьиндикаторнуюдиаграммус

 

 

 

 

ветствующейзаполнениюцилиндравточке.1

личествогазавцилиндреувеличиваетсяотнулядовеличины,соот-

 

 

 

1

 

 

цилиндргазаизрезервуаранизкогодавленияP.Впроцессе4-1ко-

сывающегоклапана,алиния4-1изображаетпроцессвсасыванияв

госявцилиндре,.уменьшаетсяТочка4соответствуетоткрытиювса-

вуарвысокого.давленияВпроцессе2-3количествогаза,находяще-

пана,линия2-3–процессувыталкиваниягазаизцилиндраврезер-

.ноТочка2соответствуетмоментуоткрытиянагнетательногокла-

остаютсязакрытыми,количествогазавпроцессесжатиянеизмен-

ниепроцессасжатияобаклапана(всасывающийинагнетательный)

 

 

 

2

 

 

процессасжатия(точка2)обозначимчерезV.Посколькувтече-

 

 

 

2

 

 

чивается–газдостигаетрабочегодавленияP.Объемгазавконце

ющеминагнетательном.клапанахВточке2процесссжатиязакан-

 

 

 

2

 

1

компрессореотдавленияPдодавленияPпризакрытыхвсасыва-

 

 

 

 

 

ветствуетпроцессусжатиягазав

 

 

.Ðèñ4.1.13

 

1

 

 

 

приэтомравенV.Кривая1-2соот-

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

газомнизкого.давленияОбъемгаза

V

V

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ра,когдавеськомпрессорзаполнен

 

 

 

 

 

ниюпоршнявцилиндрекомпрессо-

 

 

 

 

1

Точка1соответствуетположе-

 

 

 

 

P

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

øíÿ.(ðèñ1.13..4)

 

 

 

 

 

или,чтотожесамое,отходапор-

 

 

 

 

 

менногообъемагазавцилиндре

 

 

 

 

2

дрекомпрессораотвеличиныпере-

 

 

 

 

P

 

 

 

 

2

 

мостьвеличиныдавлениявцилин-

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

Этадиаграммапоказываетзависи-

 

 

 

 

P

торнойдиаграммы.компрессора

174

компрессорепроведемспомощьюиндика-

 

.Ðèñ3.1.13

Анализпроцессасжатиявпоршневом

 

 

репоршневого.компрессора

 

 

Рассмотримпроцесссжатиянаприме-

 

 

.аналогичны

 

1

 

 

термодинамическиепринципыихдействия

 

 

ныеразличиякомпрессоровразныхтипов,

 

 

Но,несмотрянабольшиеконструктив-

 

 

щих.аппаратов

4

 

 

2

 

 

состоящихизрабочихколесинаправляю-

 

 

 

 

3

сявдольосиисжимаетсяврядеступеней,

 

 

Восевомкомпрессорегазперемещает-

 

 

 

 

выходной.патрубок

етсявпотенциальнуюэнергию.давленияЭтотгазотводитсячерез

шается,изасчетторможенияегокинетическаяэнергияпревраща-

нывнеподвижномкорпусе.4Вдиффузоре3скоростьгазаумень-

.ростьДалеегазпоступаетвдиффузор3,лопаткикоторогоукрепле-

входитвмежлопаточноепространствоиприобретаетвысокуюско-

Навалу1укреплендиск2,снабженныйрабочими.лопаткамиГаз

ствияцентробежногокомпрессорапоказанна.рис3.1.13.

дватипа–центробежныеиосевые(или.аксиальные)Принципдей-

Лопаточныекомпрессоры,всвоюочередь,подразделяютсяна

объема,вкоторомзаключен.газ

другомслучаесжатиегазаосуществляетсязасчетуменьшения

аналогиченпринципудействияпоршневогокомпрессора:ивтомив

Каквидноизсхемы,принципдействияротационногокомпрессора

тельно.корпусаСжатыйгазвыбрасываетсяввыходнойпатрубок.5

етсяпривращениироторазасчетэксцентричностиротораотноси-

ся,.к.тобъемэтогогазауменьша-

 

 

соседнимипластинками,сжимает-

 

.Ðèñ2.1.13

 

 

газа,находящаясямеждудвумя

5

4

вуаранизкого.давленияПорция

 

 

прессоразасасываетсягазизрезер-

 

 

входномупатрубку4вкорпуском-

 

 

гдаприжатыкстенке.корпусаПо

 

 

действиемцентробежнойсилывсе-

 

 

скользятпластинки3,которыепод

 

2

 

 

Втелеротораимеютсяпазы,вних

1

 

сцентричноотносительно.корпуса

 

3

 

 

2

2

 

 

 

I

 

II

III

 

 

 

 

Ðèñ. 13.1.6

 

 

причем после выхода из одного цилиндра газ охлаждается в специ-

альном теплообменнике 2 практически до величины температуры на

входе в компрессор T

и только затем поступает в следующий ци-

 

 

1

 

 

 

линдр (рис. 13.1.6).

 

 

 

 

Индикаторная диаграмма 3-ступенчатого компрессора изображе-

на на рис. 13.1.7 .В первой ступени компрессора газ сжимается от

давления P до давления P

по политропе 1-а. Затем, выйдя из ци-

 

I

II

 

 

 

линдра первой ступени, газ по изобаре P = const охлаждается в хо-

 

 

 

II

 

 

лодильнике 1, до исходной температуры T (точка b так же, как и

 

 

 

1

 

 

точка 1, лежит на изотерме 1-b-d-e, соответствующей температуре

T = const). После этого газ поступает в цилиндр второй ступени, где

1

 

 

 

 

 

по политропе b-c сжимается до давления P . Далее следует охлаж-

 

 

 

III

 

 

дение по изобаре P = const в холодильнике 2 до температуры T .

 

III

 

 

 

1

Затем газ с параметрами P

и T поступает в цилиндр третьей сту-

 

 

III

1

 

 

пени, где по политропе d-2 сжимается до нужного давления P .

 

 

 

 

 

2

В многоступенчатом компрессоре кроме меньшей температуры

имеется существенный выигрыш в технической работе цикла (на рис.

13.1.7 заштрихована) по сравнению с одноступенчатым.

 

При анализе работы многоступенчатого компрессора необходи-

мо, чтобы суммарная техническая работа была минимальной. Как

 

 

 

показывает анализ, для компрессо-

P

 

 

ра с числом ступеней m этому ус-

 

 

 

ловию отвечает величина отноше-

 

2

 

ния давлений на ступени

 

P

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3

e

 

P

m P2 .

 

 

 

 

 

 

c

 

âûõ.ñò

(13.1.14)

 

 

P

P

 

P

 

 

 

III

 

 

 

6

d

 

âõ.ñò

1

 

P

 

a

Отсюда следует, что если тем-

II

 

 

5

b

 

 

 

 

P

 

1

пературы газа на входе в каждую

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

4

 

 

ступень одинаковы и равны T , то в

 

 

 

V

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

соответствии с уравнением (13.1.13)

 

Ðèñ. 13.1.7

 

количество тепла, отводимое в каж-

180

 

 

 

 

 

Поскольку PdV d PV VdP, òî

V2

 

 

 

 

P2

 

 

³

PdV

PV

PV

 

³

VdP.

(13.1.6)

 

2 2

1 1

 

 

V1

 

 

 

 

P1

 

 

Подставляя (13.1.6) в (13.1.5), получаем для работы поршневого компрессора

P2

 

L ³VdP,

(13.1.7)

P1

 

где L – полная работа компрессора, Дж

Как видно из индикаторной диаграммы, величина L изображается площадью под кривой 1-2-3-4-1. Величина L отрицательна, т.к. нужно затратить работу, чтобы сжать газ в компрессоре.

Величина L – техническая работа компрессора; как видно, она

существенно отличается от величины L – собственно работы

1-2

сжатия газа в компрессоре.

Для технической работы сжатия 1 кг газа

P2

 

l ³vdP,

(13.1.8)

P1

 

где l – удельная работа компрессора, Дж/кг.

Следует стремиться организовать цикл компрессора таким образом, чтобы работа L, затрачиваемая в цикле на сжатие газа от

давления P до давления P , была возможно меньшей, а температу-

1 2

ра газа после сжатия была не слишком высокой, во всяком случае заведомо ниже температуры воспламенения масла, применяемого для смазки внутренних стенок цилиндра.

Сжатие можно осуществить по адиабате, по изотерме и по политропе, расположенной между адиабатой и изотермой.

Если процесс сжатия в компрессоре осуществляется достаточ- но быстро, а цилиндр компрессора снабжен теплоизоляцией, то такой процесс сжатия с хорошим приближением можно считать адиабатным.

На индикаторной диаграмме компрессора кривая процесса изотермического сжатия 1-2а (рис. 13.1.5) идет более полого, чем кривая процесса адиабатного сжатия 1-2b. Следовательно, в соответ-

177

179

ствляетсяпоследовательновнесколькихохлаждаемыхцилиндрах,

многоступенчатыекомпрессоры,вкоторыхпроцесссжатияосуще-

етсянедопустимо.большойЧтобыэтопреодолетьприменяются

2

 

 

 

нокцилиндратемпературагазавконцепроцессасжатияTполуча-

новелика,тодажепридостаточносовершенномохлаждениисте-

1

2

1

2

достаточ-

/P

.ЕсливеличинаP

необходимосоздатьбольшоеP/P

1

 

 

2

чениедавлениясжатогогазаPприсравнительнонебольшомP,.е.т

Врядеслучаевтребуетсяполучитьвкомпрессоревысокоезна-

 

 

нихпоявляетсяпоказательадиабатыk.

сжатием,сохраняютсвойвид,новместопоказателяполитропыnв

.1.(1310)и11),.1.(13полученныедлякомпрессорасполитропным

изводится.адиабатноОчевидно,чтовэтомслучаеуравнения

делитьхарактеристикикомпрессора,вкоторомпроцесссжатияпро-

Длясравнительногоанализачастобываетцелесообразноопре-

 

 

¼

 

 

 

 

 

 

 

 

¬

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

»

 

 

 

 

¹

1

©

«

1

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

»

 

 

 

 

¸

P

¨

«

1

v

 

 

12

 

 

.

1

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

CT

 

 

q

.1.(13 13)

 

»

 

 

 

 

 

«

 

n

k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·n

§P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

º

 

 

 

ª

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уравнение.1.(1312)можетбытьпреобразованоследующимобразом:

 

 

 

 

 

 

¹

1

©

 

1

 

 

 

¹

2

©

¹

1

©

 

 

,

 

 

 

¸

P

¨

 

 

T

è

 

¸

v

¨

¸

 

P

¨

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

1

2

 

 

 

 

n

·

 

§P

 

 

T

 

·

§v

·

 

§P

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

n1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-2

–тепло,отво-

понятно,потомучтоq

 

,

 

2

1

 

1

n

v

.1.(1312)

 

T

 

 

 

 

C

 

T

n

k

 

 

 

 

 

 

 

 

Используя

 

димоеот.газа

1-2

2

1

<.0Ýòîè

<T,òîq

.ê.òT

12

 

 

q

 

 

сесжатия Количествотепла,отводимогоот1кгидеальногогаза,впроцес-

 

 

¼

 

 

 

 

 

¬

 

 

 

 

 

 

 

 

»

 

 

¹

1

©

«

 

1

n

 

 

 

 

»

 

 

¸

P

¨

«

1

 

 

.1.(1311)

.

1

 

 

2

 

RT

 

 

 

 

l

 

 

»

 

n

·

§P

«

 

 

 

n

 

 

 

 

º

 

ª

 

 

 

 

 

 

 

n1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дляидеальногогаза

178

 

 

¼

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¬

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

»

¹

 

 

1

 

©

«

 

 

1

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

»

¸

 

 

P

¨

«

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.1.(1310)

.

1

 

 

2

 

 

Pv

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

»

 

·n

 

 

P

§

«

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

º

 

 

 

ª

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

руя,получаем

Подставляяэтовыражениедляvвуравнение.1.(138)иинтегри-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.1.(139)

 

 

.

 

v

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

получаем

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

Pv

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

Pv

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изуравненияполитропы

 

 

альным,подчиняющимсяуравнению.Клапейрона–Менделеева

мойдляоценочныхрасчетов,можносчитатьсжимаемыйгазиде-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

лениегазаPнепревышает20бар,сточностью,вполнеприемле-

.раммыОднакодлямногихтехническиважныхслучаев,когдадав-

методомчисленногоинтегрированияреальнойиндикаторнойдиаг-

вправойчастиуравнения,наиболееточноможетбытьподсчитан

числяетсяспомощьюуравнений7),.1.(131.(13..8)Интеграл,стоящий

Какотмеченовыше,техническаяработациклакомпрессоравы-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

адиабатой(кривая1-2с,1<n<<k.)

ставляетсобойполитропу,располагающуюсямеждуизотермойи

альныйпроцесссжатиявохлаждаемомцилиндрекомпрессорапред-

нечна,апроцесссжатиявкомпрессореосуществляетсябыстро,ре-

Из-затого,чтоскоростьтеплообменавреальныхусловияхко-

 

 

щейстенкицилиндра.компрессора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

видеводянойрубашки,окружаю-

 

 

 

 

 

.Ðèñ5.1.13

 

 

 

нойтемпературы,реализуетсяв

 

 

V

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

наченноедляподдержанияпостоян-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тинапрактикеустройство,предназ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дляобеспеченияизотермичнос-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

тическиболее.выгодным

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тиявкомпрессореявляетсяэнерге-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

применениеизотермическогосжа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

батным.сжатиемТакимобразом,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2a2c2b

 

P

сжатиемменьшеработысадиа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ческаяработасизотермическим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

ствиисуравнением.1.(137)техни-