Термодинамічний аналіз роботи одноступеневого компресора

Індикаторна діаграма – залежність між об’ємом що займає РТ в циліндрі компресора та його абсолютним тиском. Отримується дослідним шляхом за допомогою індикатора. Вона відрізняється від діаграми стану тим що всі процеси в діаграмі стану відбуваються при незмінній кількості об’єму РТ.

Розглянемо залежність для ідеального компресора в якому відсутні механічні та гідравлічні втрати і поршень описує геометричний об’єм циліндра. 4-1 лінія всмоктування; 1-2 лінія процесу стискування, 2-3 процес виштовхування газу в який-небудь резервуар. З початку нового ходу вхідний клапан відкривається і тиск в циліндрі зменшується від до теоретично моментально по вертикалі 3-4. Слід відмітити що параметри в процесах 4-1 і 2-3 а зокрема питомий об’єм, не міняються, а міняється тільки кількість газу та його повний об’єм. В реальному компресорі між поршнем в ВМТ і кришкою циліндру завжди повинен бути зазор, якому відповідає якийсь об’єм і називається шкідливим простором. Внаслідок того що в процесі 2-3 не весь газ виштовхується з циліндра, його частина стиснута в шкідливому просторі, розширюється по лінії 3-4. Тому корисний об’єм циліндру зменшується до дійсного об’єму всмоктування . В зв’язку з цим вводять об’ємний ККД компресора, який враховує вплив шкідливого об’єму на продуктивність ≈ 0,75...0,9.

Можливі три варіанти стискування, які розглянемо – адіабатне, ізотермічне і політропне.

1). Запишемо рівняння першого закону термодинаміки для течії для адіабатного стискування . і приймемо наступні умови , та . Тоді для компресора рівняння буде виглядати . Оскільки . Тоді , де - міра підвищення тиску в компресорі. Або , . Технічна робота компресора завжди має знак мінус оскільки вона виконується над РТ.

2). Процес ізотермічного стискування .(компресор обладнано сорочкою охолодження). . Для цього процесу технічна робота визначається так. Оскільки тоді або .

3). Для процесу політропного стискування . Формули приймаються ті ж що і для адіабатного , .

Дата добавления: 2014-01-05