Термодинамика компрессорного процесса

Простейшая теория компрессорных машин, обладающая практически приемлемой точностью, основывается на тер­модинамике идеального газа, подчиненного уравнению

P^pRT. (10.1)

При конечном давлении воздушного компрессорного цесса более \0 ШЛа следует пользоваться ^равн^нтем. гояния реального газа

p = zpRT,. (10.2)

z — коэффициент сжимаемости. Опытные значения его в зависимости от безразмерных величин р/р_Кр и T/T_KV при­ведены в [27].

Основные уравнения. Совместное использование пер­вого закона термодинамики и уравнения состояния идеаль­ного газа приводит к следующим уравнениям процессов сжатия и расширения, проходящих в компрессорах:

(10.3)

политропный процесс р/р^п = const,

(10.4) (10.5)

pi/¹ s= const;

адиабатный процесс plp^k = const, pv^k = const;

изотермический процесс р!р = const,

pv = const.

Политропный процесс является общим видом термоди-' намического процесса и протекает в компрессорах в зави­симости от внешних и внутренних условий с показателем и = 1,15-М,80.

Адиабатным называют процесс без теплообмена с внеш­ней средой; в таком процессе возможно внутреннее образо­вание теплоты за счет работы газового трения и вихреоб-разования. Строго адиабатный процесс в компрессорах получить нельзя вследствие невозможности полной тепло-еой изоляции газового потока от окружающей среды.

Кроме процессов (10.3) — (10.5) в теории компрессоров рассматривают процесс изоэнтропный, характеризующий­ся постоянством энтропии в результате отсутствия тепло­обмена с окружающей средой и внутреннего тепловыделе­ния, обусловленного газовым трением в потоке. В реаль­ных компрессорах, очевидно, изоэнтропный процесс невоз­можен.

Диаграммы ST и pv. Указанные процессы удобно изо­бражать графически в координатах 5, Т (рис. 10.5).

Здесь представлены основные виды компрессорных про­цессов: политропный n<ik, свойственный компрессорам с интенсивным водяным охлаждением (рис. 10.5, а);

политропный /г>/г, типичный для лопастных (центро­бежных и осевых) компрессоров (рис. 10.5,6);

Дата добавления: 2015-07-11