В первую ступень двухступенчатого компрессора засасывается V м3 с воздуха при температуре всасывания

1. Определим параметры компрессора
Определим параметры рабочего тела (воздуха).
Газовая постоянная:
R = 287 Дж/(кг∙К)
Средняя удельная изохорная теплоемкость:
Сv = 723 Дж/(кг∙К)
Средняя удельная изобарная теплоемкость:
Сp = Сv + R = 723 + 287 = 1010 Дж/(кг∙К)
Показатель адиабаты:
k=CpCv=1010723=1,4
1. Определим параметры начального состояния газа.
Начальная температура газа:
Т1 = 28 ºC = 301 K
Давление:
p1 = 0,13 МПа
Удельный объем газа:
v=RTp (1)
υ1 = 287 · 301 = 0,66 м3/кг,

0,13 ·105


Массовый расход газа через компрессор:
G=p1VRT1 (2)
G = 0,13 ∙106· 0,23 = 0,35 кг/с

287 ∙ 301


Находим степень повышения давления по формуле:
πk=pk+1pk
Для первой ступени:
π1 = 0,78 = 6,0

0,13

Для второй ступени:
π2 = 1,58 = 2,03

0,78

2. Рассматриваем изотермическое сжатие.
Определим параметры изотермического процесса.
Температура конечного состояния:
Т2ит = Т3ит = Т1 = 28 ºC = 301 K
Удельный объем в конце сжатия первой ступени по (3):
υ2т = 287 · 301 = 0,11 м3/кг,

0,78 ·105


Удельный объем в конце сжатия второй ступени по (3):
υ3т = 287 · 301 = 0,05 м3/кг,

0,78 ·105



Теоретическая работа компрессора:
lит=RT1∙lnp1p2=-RT1∙lnπ (3)
Теоретическая работа первой ступени компрессора:
lит1 = − 287 · 301 ·ℓn 6,0 = -154,8 кДж/кг
Теоретическая работа второй ступени компрессора:
lит2 = − 287 · 301 ·ℓn 2,0 = -61,0 кДж/кг
Работа сжатия:
l=l1+l2 (4)
lит = 154,8 + 61,0 = 215,8 кДж/кг
Мощность компрессора на получение сжатого воздуха рассчитываем по формуле:
Nит=Gnlит (5)
где n – показатель политропы процесса.
Для изотермического процесса n = 1
Nит = 0,35 ∙ 215,8 = 75 кВт
Изобразим процесс изотермического сжатия воздуха в

В первую ступень двухступенчатого компрессора засасывается V м3/с воздуха при температуре всасывания t1 и давлении p1. Давление сжатого воздуха в ступенях соответствует значениям p2 и p3.
Найти температуру и удельный объем воздуха в конце сжатия в каждой ступени компрессора, а также мощность, затрачиваемую на получение сжатого воздуха при сжатии по трем процессам: по изотерме, по адиабате (с показателем адиабаты k = 1,4) и по политропе (с показателем политропы n = 1,2). Определить степень повышения давления в каждой ступени. Изобразить процесс сжатия воздуха в компрессоре в P-v и T-s диаграммах.
Данные для решения задачи выбрать из таблицы 5.
Исходные данные:

Вариант V, м3/с t1, 0С р1, МПа р2, МПа р3, МПа
8 0,23 28 0,13 0,78 1,58