Условие задачи
В идеальный поршневой компрессор поступает М, кг/с воздуха с начальными параметрами p1 = 0,1MПа и t1 = 270C. Воздух сжимается до давления p2.
Определить начальный v1 и конечный v2 удельные объемы, м3/кг, конечную температуру t20C, изменение энтропии Δs, кДж/(кг.К), l - удельную работу сжатия, кДж/кг , мощность компрессии, N, кВт, а также количество теплоты, участвующее в процессе сжатия Q, кВт и при изобарном охлаждении воздуха в промежуточных охладителях Q0, кВт.
Расчет произвести последовательно для одноступенчатого компрессора с изотермическим, обратимым адиабатным и политропным сжатием, а также для двухступенчатого компрессора с политропным сжатием и промежуточным охлаждением воздуха. Показатель политропы для отдельных ступеней принять одинаковым и равным n.
Изобразить в p, v и T, S - координатах процессы сжатия.
Данные для решения задачи, выбрать из таблицы 1.
Таблица 1 - Исходные данные для задачи 1
Указание. Расчет провести без учета зависимости теплоемкости воздуха от температуры.
Считать, что охлаждение сжатого воздуха в промежуточном охладителе производится до начальной температуры t1.
Ответ
1. Одноступенчатый компрессор с изотермическим сжатием.
Удельный объем в начале процесса сжатия находим по уравнению состояния идеального газа:
где R - газовая постоянная воздуха, Дж/(кг.К);
Выражаем уравнение (1) относительно удельного объема:
