Условие задачи
Одноступенчатый идеальный компрессор сжимает газ(водород) в политропном процессе со средним показателем политропы n = 1,25 и подаёт его потребителю для технологических нужд в количестве М = 0,05 кг/с под избыточным (по манометру) давлением Р2изб = 0,30 МПа.
Начальные параметры газа: атмосферное давление Р1 = 0,1 МПа, температура t1 = 250C.
Определить температуру газа в конце сжатия и количество теплоты процесса сжатия (указать подводится или отводится теплота).
Определить теоретическую мощность, затрачиваемую на привод компрессора и сравнить с мощностью изотермического сжатия до Р2изб = 0,30 МПа.
Изобразить рабочий цикл компрессора в сравнении с изотермическим сжатием при изменении абсолютного давления от Р1 до Р2 в P,v и T,∆s– системах координат.
Ответ
Конечное давление газа:
Р2 = Р2изб + Р1 = 0,3 + 0,1 = 0,4 МПа.
Начальный удельный объем газа по уравнению Клапейрона:
v1 = R*T1/P1 = 4157*298/(0,1*106) = 12,4 м3/кг,
где R = 4157 Дж/(кгК) газовая постоянная водорода.
1. Политропное сжатие.
Температура газа в конце сжатия:
Т2П = Т1*(Р2/Р1)n-1/n = 298*(0,4/0,1)1,25-1/1,25 = 393K.
Конечный удельный объём газа:
v2 = R*T2/P2 = 4157*393/(0,4*106) = 4,08 м3/кг.
Теплота, отведённая от газа:
QП = М*Cv*[(n - k)/(n - 1...
