Термодинамические основы компрессора. Одноступенчатое сжание
На рис. 8.1 представлены схема и индикаторная диаграмма идеального поршневого компрессора.
Различают следующие стадии:
а-1- заполнение цилиндра газом при открытом всасывающем клапане;
1-2 - сжатие газа от давления p 1 до давления p 2 при закрытых клапанах;
2-b - выталкивание сжатого газа при открытом нагнетательном клапане.
На сжатие и перемещение 1 кг газа в процессах наполнения и выталкивания затрачивается внешняя работа процесса которую производит двигатель, вращающий вал компрессора (lk) 1-2
Производительность компрессора - это количество газа, сжимаемого в компрессоре в единицу времени: G, кг/с - массовая производительность,
V, нм3/с - объемная производительность. Связь между ними описывает уравнение состояния идеального газа при нормальных физических условиях
(p =760 мм рт. ст., t = 00С) 
Теоретическая мощность привода компрессора вычисляется по формуле 
12.Термодинамические основы компрессора. Многоступенчатое сжатие. Для получения газа высокого давления применяют многоступенчатые компрессоры, в которых процесс сжатия осуществляется в нескольких последовательно соединенных цилиндрах (ступенях) с промежуточным охлаждением газа между ступенями.
Если характер процессов сжатия и степени повышения давления в ступенях одинаковы, а охлаждение газа в промежуточных охладителях производится до первоначальной температуры, то можно утверждать следующее: 
|
|
|
· работа, затрачиваемая на сжатие в каждой ступени, одинакова: 
· температура сжатого газа на выходе каждой ступени одинакова (для двухступенчатого сжатия 
,
· теплота, отводимая от сжимаемого газа в ступенях, одинакова: 
· теплота, отводимая в промежуточных охладителях, одинакова:
Теплота, отводимая в компрессоре от 1 кг газа, рассчитывается по формуле 
Теплота, отводимая в компрессоре в единицу времени 
Расход воды (Gв), необходимой для охлаждения газа, рассчитывается из уравнения теплового баланса
где 
- энтальпия и температура воды на входе и на выходе из компрессора, 
- теплоемкость воды.
15.Конвективный теплообмен. Закон Ньютона-Рихмана для конвективного теплообмена.
Конвективный теплообмен происходит за счёт разности плотности нагретого и охлаждённого тела(свободное движение)оно также называется естественной конвекцией-зависит от рода жидкости, разности температур и др. Вынужденное движение возникает под действием посторонних побудителей(ветра,насоса,вентилятора).Обычно при расчётах определяется конвективный теплообмен между жидкостью и твёрдой стенкой называемый теплоотдачей.Тепловой поток передаваемый при конвективном теплообмене определяется по закону Ньютона-Рихмана: Q=αKF(tС-tЖ), где α-коэф. пропорциональности(теплоотдачи),зависит от характера движения жидкости(Вт/м2*К), tС-температ. поверхности, tЖ-температ.жидкости,F-площадь теплоотдающей поверхности. Движение жидкости может быть ламинарным или турбулентным. При ламинарном частицы жидкости движутся послойно,не перемешиваясь. Турбулентный характеризуется непрерывным перемешиванием всех слоёв жидкости. Переход ламинарного режима в турбулентный определяется числом Рейнольдса: Re=WL/ 
, где W-скорость жидкости(м2/с),L-характерный размер канала или обтекаемой стенки(м), 
-кинематическая вязкость жидкости(м2/с). Критерий свободного движения среды число Грасгофа: 
-характеризует подъёмную силу возникшую вследствие разности плотности жидкости. ( 
=1/TВ )-коэф. объёмного расширения жидкости,ТВ-температура воздуха. 
=(tC-tЖ). Критерий Прандля: Pr= 
/α – критерий учитывает физические свойства теплоносителя(воды,воздуха), α- коэф. температуропроводности воздуха(м2/с). Критерий Нусельта : NU=αL/λ – критерий теплоотдачи, λ-коэф. теплопроводности теплоносителя(Дж/м*К)
|
|
|
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 98; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!