19.9 (Вариант 68) В одноступенчатом поршневом компрессоре воздух сжимается от давления р₁=0,1 МПа и температуры Т₁=290 К до давления р₂. Стенки цилиндра компрессора охлаждаются водой так, что процесс сжатия воздуха в нем является политропным. Показатель политропы сжатия n. Объемная производительность компрессора при параметрах на всасывании V₁.

Теплоемкость воздуха принять постоянной с_υ=0,716 кДж/(кг·К), с_р=1,0 кДж/(кг·К); показатель адиабаты k=cp/cυ=1,4; газовая постоянная воздуха R=287 Дж/(кг·К).

Определить:

1 Температуру Т₂ (в Кельвинах и в ºС) и объемный расход V₂ сжатого воздуха, массовую производительность компрессора G и удельный объем воздуха в начальном υ₁ и конечном υ₂ состоянии.

2 Изменение энтальпии Δi, изменение энтропии Δs воздуха в процессе сжатия, теплоту q, отводимую от воздуха при сжатии на 1 кг массы.

3 Затрачиваемую техническую работу l′, кДж/кг и теоретически необходимую мощность для привода компрессора N₀, кВт.

Определить также температуру сжатого воздуха Т_2ад и затрачиваемую техническую работу l_ад при адиабатном сжатии (без охлаждения) и сравнить их с величинами Т₂ и l′ при политропном сжатии.

Изобразить процесс сжатия по политропе от р₁ до р₂ в рυ и Ts диаграммах (без масштаба) и обозначить штриховкой площади, изображающие l′, q и Δi. Для сравнения показать на этих же изображениях процесс сжатия по адиабате.

Величину p2 и V1 выбрать из табл.2 по последней цифре шифра, а n — из табл.3 по предпоследней цифре шифра.

Таблица 2