Лабораторная работа №2. на тему «Изучение политропного процесса идеального газа»

Лабораторная работа №1

на тему «Изучение политропного процесса идеального газа»

Рис. 1. Политропное сжатие газа

В поршневом компрессоре производительностью V политропно сжимается газ (рис. 1) с начальными параметрами P₁ и t₁. Показатель политропы n, а степень сжатия в компрессоре e = P₂ / P₁ (табл. 1).

Газ подчиняется закону Клапейрона. Теплоемкость газа выбирается при начальных параметрах сжатия (Приложение. Табл. 2) и остается неизменной.

Определить:

1. Параметры и функции состояния в начале и конце процесса сжатия (P, v, T, t, u, h, s);

2. Изменения функций состояния (D u, D h, D s);

3. Термодинамическую ℓ, потенциальную w работы и теплообмен q в процессе;

4. Теоретическую мощность компрессора N_к.

Контрольные вопросы:

Как изменится теоретическая мощность компрессора, если сжатие будет изотермическое и адиабатное?

Как изменится теоретическая мощность компрессора, если его использовать для сжатия другого газа, сохранив прежнюю объемную производительность?

Изобразить процессы политропного (Pvⁿ = idem), изотермического и адиабатного сжатия газа в координатах “ Р-v ” и “ Т-s ”.

Таблица 1

Исходные данные к лабораторной работе № 1

№№ пп	Газ	Объемный расход V, нм^3/ч	P1, МПа	t1, ^оC	e	n	Другой газ
	Углекислый газ СО2		0,095 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18	-15 -10 -5		1,36 1,35 1,34 1,33 1,32 1,31 1,30 1,29 1,28 1,28	Метан CH4
	Метан CH4		0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,20	-20 -15 -10 -5	8,5 7,5 6,5 5,5 4,5	1,36 1,35 1,34 1,33 1,32 1,31 1,30 1,29 1,28 1,28	Этан C2H6
	Этан C2H6		0,095 0,10 0,105 0,11 0,115 0,12 0,125 0,13 0,135 0,14	-10 -5 -0	7,5 6,5 5,5 4,5 3,5	1,36 1,35 1,34 1,33 1,32 1,31 1,30 1,29 1,28 1,28	Воздух

на тему «Идеальные и реальные газы»

Компрессорная станция закачивает рабочий газ в хранилище газа (рессиверные). Объемная производительность компрессоров равна V _п. За время работы компрессорной станция избыточное давление в рессиверной повышается от начального Р_1,изб до конечного Р_2,изб , а температура газа изменяется от t₁ до t₂. Объем хранилища газа равен V, а давление окружающего воздуха Р_о.с. = 0,1 МПа.

Исходные данные представлены в табл. 2.

Определить массу газа G, закаченного в хранилище и времязакачки t.

Расчеты выполнить, считая рабочий газ:

1 - идеальным, подчиняющимся закону Клапейрона;

2 - реальным (Приложение. Табл. 4):

а - по уравнению P × v = z × R × T (коэффициент сжимаемости определить по графику z = f( p, t ) (Приложение. Рис. 1);

б - по уравнению Бертло;

в - по уравнению Редлиха-Квонга (в качестве первого приближения в расчетах следует использовать удельный объем газа, рассчитанный по уравнению Клапейрона).

Полученные результаты занести в таблицу (Приложение. Табл. 6), сопоставить и сделать выводы.

Таблица 2

Исходные данные к домашнему заданию № 2

№№ пп	P1,изб , МПа	t1, ^oC	P2,изб, МПа	t2, ^oC	V п×10^-5, нм^3/ч	V ×10^-6, м^3
	2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,1 3,2 3,3 3,4		6,5 7,5 8,5 9,5 10,5		0,5 1,5 2,5 3,5 4,5	0,3 0,5 0,7 1,2 1,4 1,5 1,6 1,8
	2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,1 3,2 3,3 3,4		6,5 7,5 8,5 9,5 10,5		0,5 1,5 2,5 3,5 4,5	0,3 0,5 0,7 1,2 1,4 1,5 1,6 1,8
	2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,1 3,2 3,3 3,4		6,5 7,5 8,5 9,5 10,5		0,5 1,5 2,5 3,5 4,5	0,3 0,5 0,7 1,2 1,4 1,5 1,6 1,8

Дата добавления: 2014-11-06