Голдаев С.В. Техническая термодинамика и теплопередача ТПУ 2019
19.141 (Вариант 20) Расчет характеристик многоступенчатого поршневого компрессора
Компрессор производительностью V1, м³/ч, состоящий из m ступеней, сжимает газ от давления р1 до конечного давления р2. Сжатие в ступенях осуществляется по политропе с показателем n. Промежуточное давление выбрано оптимально, а охлаждение во всех теплообменниках производится до начальной температуры Т1, К. Охлаждающая вода, прокачивающаяся через рубашки цилиндров и промежуточный холодильник, нагревается на Δt=13 ºС.
Исходные данные для решения задачи приведены в табл. 4.
Таблица 4
| Газ | μ, кг/кмоль | V1, м3/ч | n/m | р1, МПа | Т1, К | р2, МПа |
| Гелий Не | 4 | 3000 | 1,35/3 | 0,08 | 272 | 1,28 |
Найти общую мощность, затрачиваемую на сжатие в компрессоре, и расход охлаждающей воды Gω.
Определить температуру газа после сжатия Т2, теоретическую мощность N, привода компрессора и расход охлаждающей воды Gω.
Сравнить найденную мощность с мощностью, которая затрачивается на сжатие в одноступенчатом компрессоре с процессом сжатия по политропе с тем же показателем n.
Перед расчетом изобразите принципиальную схему компрессора, а процессы сжатия в них покажите в p-υ и T-s — диаграммах. Теплоемкость в расчетах считайте постоянной.
16.170 (Вариант 20) Анализ эффективности цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания.
При анализе эффективности цикла поршневого ДВС используются следующие характеристики:
n1 — показатель политропы в процессе сжатия РТ (процесс 1–2);
n2 — показатель политропы в процессе расширения РТ (процесс 3–4);
ε=υ1/υ2 — степень сжатия; λ=р3/р2 — степень повышения давления; ρ=υ3/υ2 — степень предварительного расширения.
Начальные параметры Т1 и р1. Принимая допустимым РТ (дымовые газы) заменить воздухом, требуется:
1. Определить тип цикла ДВС.
2. Определить параметры р, υ, Т для основных точек (1, 2, 3, 4) цикла.
3. Найти теплоту q и работу ω для каждого процесса, на который разбивается цикл.
4. Найти работу цикла lc, термический КПД и среднеиндикаторное давление.
5. Изобразить цикл в T-s- диаграмме.
6. Показать на р-υ- и T-s- диаграммах процессы, в которых осуществляется подвод теплоты и в которых теплота отводится.
Для упрощения анализа принять постоянной теплоемкость РТ, обладающего свойствами воздуха (приложение, табл. 1).
Таблица 5
| Цикл | n1 | n2 |
 | 1,40 | 1,35 |
Конец таблицы 5
| ε | λ/ρ | Т1, К | р1, МПа |
| 5,0 | 4,6/- | 303 | 0,12 |
