Термодинамический анализ процессов в компрессорах

Поршневой компрессор. Принцип действия. Работа, затрачиваемая на привод компрессора. Индикаторная диаграмма. Изотермическое, адиабатное и политропное сжатие. Термодинамическое обоснование многоступенчатого сжатия. Изображение в - и - диаграммах термодинамических процессов, протекающих в компрессорах. Необратимое сжатие. Относительный внутренний КПД компрессора. Понятие о центробежном компрессоре.

Методические указания.

При изучении поршневых компрессоров студент должен уяснить два важных положения: а) причины применения многоступенчатых компрессоров и б) целесообразность применения промежуточного охлаждения, а также охлаждения самих цилиндров компрессоров.

Литература: [1, с. 56—57], [2, с. 69—74].

Вопросы для самопроверки. 1. Как зависит работа привода компрессора от показателя политропы сжатия? Какова связь между работой привода (технической) и работой процесса сжатия? 2. Можно ли в одноступенчатом поршневом компрессоре получить любое конечное давление, и если нельзя, то по каким причинам? 3. Как влияет «вредное пространство» на производительность компрессора? 4. Как влияет показатель политропы сжатия на конечную температуру газа в одноступенчатом компрессоре? 5. В каком из поршневых компрессоров (быстроходном или тихоходном) показатель политропы сжатия будет больше?

Циклы двигателей внутреннего сгорания

И газотурбинных установок

Циклы двигателей внутреннего сгорания. Циклы газотурбинных установок. Понятие о циклах реактивных двигателей. Анализ циклов. Изображение циклов в диаграммах и . Термический КПД цикла теплового двигателя. Внутренний относительный КПД и внутренний абсолютный КПД цикла. Методы повышения КПД.

Методические указания.

При изучении идеальных циклов газовых двигателей нужно обратить внимание на следующее: 1. В связи с тем, что технические процессы, протекающие с большими скоростями, можно в первом приближении считать адиабатными, процессы расширения и сжатия в любых газовых двигателях (поршневых и газотурбинных) можно принимать адиабатными. 2. Принципиальное отличие циклов газотурбинных установок от циклов поршневых двигателей заключается лишь в процессе отвода теплоты. В газотурбинных установках и реактивных двигателях осуществляется полное расширение газов до давления окружающей среды, поэтому процесс отвода теплоты принимается изобарным. В поршневых двигателях газы выбрасываются из цилиндра с давлением в 2 — 4 раза большим атмосферного. Поэтому процесс отвода теплоты принимается изохорным, 3. Процесс подвода теплоты не характеризует принадлежность рассматриваемого теплового двигателя к той или иной группе (как для газотурбинного, так и для поршневого он может быть и изохорным и изобарным). 4. Термический КПД любого цикла растет с увеличением степени сжатия.

Литература: [1, с. 60—64]; [2, с. 75—90].

Вопросы для самопроверки. 1. Какой цикл называется идеальным? 2. Почему процессы сжатия или расширения во всех идеальных циклах тепловых двигателей принимаются адиабатными? 3. Можно ли по характеру процесса подвода теплоты узнать, какой цикл рассматривается (поршневой или газотурбинный двигатель)? 4. Циклы каких двигателей характеризует изохорный отвод теплоты и почему? 5. С ростом какого параметра увеличивается термический КПД любого цикла? 6. Чем ограничивается степень сжатия у различных типов поршневых двигателей? 7. Чем ограничивается и как выбирается степень повышения давления у газотурбинных двигателей?