Газ - воздух с начальной температурой сжимается в одноступенчатом поршневом компрессоре от давления до

Газ - воздух с начальной температурой сжимается в одноступенчатом поршневом компрессоре от давления до давления . Сжатие может происходить по изотерме, по адиабате и по политропе с показателем политропы . Определить для каждого из трех процессов сжатия: - конечную температуру газа ; - отведенную от газа теплоту ; - теоретическую мощность компрессора , если его производительность . Дать сводную таблицу и изображение процессов в и - диаграммах. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 13. Таблица 13 - Исходные данные к задаче №6 Первая цифра варианта Вторая цифра варианта 0 1,25 7 1,40 1,0

Параметры в начале процесса сжатия: ;
Расход всасываемого воздуха находим по уравнению состояния идеального газа:
(1)
где - газовая постоянная воздуха, ;
Выражаем уравнение (1) относительно объема:
(2)
Изотермическое сжатие
Работу компрессора (абсолютное значение):
(3)
Теоретическая мощность компрессора:
(4)
Отведенная от газа теплота:
(5)
Адиабатное сжатие
Температуру сжатого воздуха на выходе из компрессора находим из соотношения параметров в адиабатном процессе:
(6)
где - показатель адиабаты воздуха;
из формулы (5) находим
(7)
Работу компрессора (абсолютное значение):
(8)
Теоретическая мощность компрессора:
(9)
Отведенная от газа теплота:
Политропное сжатие
Температуру сжатого воздуха на выходе из компрессора находим из соотношения параметров в политропном процессе:
(10)
где - показатель политропы сжатия;
из формулы (10) находим
(11)
Работу компрессора (абсолютное значение):
(12)
Теоретическая мощность компрессора:
(13)
Отведенная от газа теплота:
(14)
где -массовая теплоемкость воздуха при постоянном объеме, ;
(15)
тут - мольная теплоемкость воздуха при постоянном объеме, ;
- молекулярная масса воздуха, ;
Подставляя полученное значение в формулу (14), получаем
Таблица 13.1 - Результаты расчетов
Термодинамический цикл изотермический адиабатный политропный
Параметры
В начале сжатия
Объем, 861
Давление, 0,1
Температура, 300
В конце сжатия
Давление, 1,40 1,40 1,40
Температура, 300 638 509
Работа компрессора, 227223 339175 299291
Мощность компрессора, 63,1 94,2 83,1
Отведенная теплота, -63,1 0 -25,0
Рисунок 1 - Рассчитанный цикл в и координатах