19 Компрессоры
19.131 Одноступенчатый компрессор всасывает V воздуха при давлении 0,1 МПа и температуре 17 ºС и сжимает его политропно (n=1,2) до давления р2. Определить температуру и объем сжатого воздуха и теоретическую работу в компрессоре. Изобразить цикл работы компрессора в р,υ — диаграмме.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | р2, МПа | V, м3/ч |
| 3 | 0,55 | 160 |
19.132 Идеальный одноступенчатый одноцилиндровый компрессор одностороннего действия, рабочий объем цилиндра которого Vh = 5·10-3 м³, сжимает воздух по политропе с показателем m = 1,2 от давления р1 = 90 кПа до абсолютного давления р2. Частота вращения вала компрессора n = 23 об/с. Определить секундную работу в процессе сжатия воздуха и мощность привода компрессора. Определить также температуру газа в конце процесса сжатия, если начальная температура воздуха t1 = 37ºС.
Таблица – ЧИСЛОВЫЕ ДАННЫЕ к задачам контрольной работы №1
| Предпоследняя цифра шифра | р2, МПа |
| 2 | 0,35 |
ВУЗ: ОмГУПС
Все задачи из: Жданов Н.В. Термодинамика и теплопередача. ОмГУПС Омск 2013
19.133 Воздух, массовый расход которого равен 0,2 кг/с, адиабатно сжимается в поршневом компрессоре от давления р1=0,1 МПа (t1=20 ºC) до р2=2,5 МПа. Определить необходимое число ступеней сжатия, а также теоретическую мощность, затрачиваемую на привод компрессора, если во избежание горения смазки температура воздуха на выходе из каждой ступени не должна превышать 200 °С. Изобразить процессы в координатах р,υ и T,s.
19.134 Определить предельную степень повышения давления и теоретическую мощность, затрачиваемую на привод одноступенчатого компрессора при адиабатном сжатии воздуха, если во избежание горения смазки температура воздуха на выходе не должна превышать 200 °С. Массовый расход воздуха m=0,25 кг/c, а его начальная температура t1=20 °С. Изобразить процесс в координатах р,υ и T,s.
19.135 Воздух адиабатно сжимается в одноступенчатом компрессоре от давления p1=0,1 МПа до р2=0,5 МПа. Во сколько раз уменьшится теоретическая мощность, затрачиваемая на привод компрессора, если адиабатное сжатие заменить изотермическим. Изобразить процессы в координатах р,υ и Т, s.
19.136 (Вариант 43) Смесь, состоящая из двух газов, заданная массовыми долями (m1 и m2) при начальном давлении р1 (МПа) и температурой, сжимается в компрессоре по изотерме, адиабате и политропе с показателем n. Определить для трех вариантов величину теоретической работы сжатия, мощность привода компрессора, а также изменение внутренней энергии и энтропии при сжатии, если степень ε=V1/V2, а расход воздуха G, кг/мин. Теплоемкость воздуха принять сυ=f(t)=const.
Данные для решения задачи принять по табл. 2.
Таблица 2
| m1 | m2 | р1, МПа | t1, ºC | n | ε=V1/V2 | G, кг/мин |
| 0,3 (H2) | 0,7 (СО) | 0,4 | -13 | 1,25 | 7,0 | 30 |
19.137 В процессе политропного сжатия воздуха G, кг/c, в одноступенчатом поршневом компрессоре отводится теплота в количестве Q, кДж/с. При сжатии от начального абсолютного давления 0,1 МПа температура воздуха возрастает от 15 ºС до t2. Определить показатель политропы процесса сжатия, конечное давление, удельную работу сжатия и техническую работу на получение сжатого воздуха Дж/кг. Какова теоретически потребная мощность привода компрессора, кВт.
Таблица 1 – Исходные данные
| Предпоследняя цифра шифра | G·103, кг/с | Q, кДж/c | t2, ºC |
| 0 | 69 | 1,7 | 75 |
19.138 На сколько уменьшится теоретическая мощность на привод трехступенчатого компрессора (по сравнению с одноступенчатым) производительностью V=0,5 м³/с, если начальные параметры воздуха p1=0,lМПа, t1=17°C, конечное давление р2=6,4МПа, показатель политропы сжатия n=1,3, КПД компрессора ηк=0,8?
19.139 Трехступенчатый компрессор всасывает объем V=60 м³/ч воздуха при р1=0,08 МПа и t1=27 ºC и сжимает его адиабатно до pmax=10 МПа. Определить производительность компрессора по сжатому воздуху, работу, затраченную на сжатие и теоретическую мощность компрессора.
19.140 В одноступенчатом компрессоре сжимается газ с начальными параметрами р1, t1 до давления р2. Процесс сжатия – политропный, показатель политропы n.
Рассчитать температуру газа на выходе из компрессора (Т2), работу, затрачиваемую на сжатие (l, кДж/кг), и отводимую теплоту (qотв, кДж/кг). Теплоемкость воздуха принять равной сυ = 1,0036 кДж/(кг·К).
Таблица 2
| Вариант | t1, ºС | р1, кПа | р2, МПа | Газ | n |
| 306 | 10 | 90 | 1,25 | СО2 | 1,27 |
