2.4. Визначення максимального тиску в циліндрі

Для визначення максимального тиску в циліндрі надлишкового необхідно максимальну висоту "знятої" індикаторної діаграми над атмосферною лінією помножити на масштаб пружини індикатора:

.

Максимальний абсолютний тиск рівен:

,

де Р_ат – атмосферний тиск, береться по барометру.

2.5. Визначення об'ємного к.К.Д, циліндра компресора

Вплив шкідливого об'єму на продуктивність компресора характеризується теоретичним об'ємним коефіцієнтом корисної дії.

,

де V_д - дійсний об'єм всмоктування (на рис. 4 це довжина процесу 4-1); V_h - робочий об'єм циліндра (на рис.7 довжина діаграми).

2.6. Порядок виконання роботи

1. Ознайомитись з установкою.

2. Підготувати установку до пуску, для чого провести зовнішній огляд, відкрити нагнітальний вентиль, провернути вал компресора вручну за маховик, закріпити індикаторний папір на барабан індикатора.

3. Включити стенд в електромережу (загориться червона лампочка "включено"). Запустити компресор напуском кнопки "пуск".

4. Тахометром заміряти оберти вала компресора.

5. Відкрити індикаторний кран.

6. Вентилем на нагнітальному трубопроводі компресора установити хід олівця пишучого механізму в межах 25-40% висоти барабана індикатора, записати індикаторну діаграму.

7. Натиском кнопки "стоп" зупинити компресор.

8. Після зупинки компресора провести атмосферну лінію на діаграмі, закрити індикаторний кран, нагнітальний вентиль, зняти індикаторну діаграму з барабана.

9. Відключити стенд від електромережі.

10. По знятій індикаторній діаграмі визначити максимальний тиск в циліндрі і об'ємний к.к.д.

2.7. Запитання для самоперевірки

1. Призначення, будова і принцип роботи поршневого компресора.

2. Призначення, будова і робочий процес багатоступінчастих компресорів.

3. Основні елементи експериментальної компресорної установки.

4. Будова і принцип дії індикатора МИ-2.

5. Пояснити робочий процес компресора по індикаторній діаграмі.

6. Методика визначення максимального тиску газу в циліндрі і об'ємного к.к.д. компресора по індикаторній діаграмі.

Література для підготовки до лабораторної роботи

1. Есин В.В. и др. "Практикум по теплотехнике и применению теплоты в сельском хозяйстве". М.: "Колос", 1971, - С.128-131.

2. Баскаков А.П. Теплотехника. М.: "Энергоиздат", 1991. - С.52-54.

3. Мироненко Г.П., Спаська Л.І. Теоретичні основи теплотехніки. Харків, 1999, с. 89-96.

Лабораторна робота

Індиціювання поршневого компресора

1. Вихідні дані

1. Тип компресора – поршневий, двохступінчатий, повітряного охолодження.

2. Діаметр циліндра D = 106,4 мм.

3. Хід поршня S = 89 мм.

4. Частота обертання вала компресора n = 700 об/хв.

5. Тип індикатора – прутково-пружинний МИ-2.

6. Масштаб пружини індикатора μ = ... Па/мм.

2. Схема установки

3. Знята індикаторна діаграма (або її копія).

Студент_________________

(підпис)

Робота виконана___________

(дата)

Робота прийнята_____________

(підпис, дата)

III. Визначення індикаторної потужності ступеня компресора

Індикаторна потужність компресора – це потужність, затрачена в циліндрі на стиск і нагнітання газу без урахування механічних втрат в компресорі і приводі.

Відомо, що в координатах p-V площа під кривою будь-якого процесу дорівнює роботі цього процесу. Отже, площа індикаторної діаграми 1-2-3-4 – це є індикаторна робота (яка витрачається в циліндрі на стиснення і нагнітання газу) за один оберт колінчастого валу. Знайшовши цю роботу і помноживши її на частоту обертання колінчастого валу за 1 с, одержимо індикаторну потужність.

Площу індикаторної діаграми можна знайти з допомогою інтегрального обчислення. Для цього треба знати залежність тиску від об’єму циліндра p = f(v), тобто треба знати рівняння кожної лінії діаграми: 1-2, 2-3 і т. ін. В нашій лабораторній роботі цих рівнянь нема. В таких випадках для обчислювання визначеного інтегралу застосовують наближені методи (метод Гауса, метод прямокутників, метод трапецій і т. ін.).

В даній лабораторній роботі площа індикаторної діаграми визначається наближеним чисельним методом обчислення визначеного інтеграла – способом трапецій.

Суть даного методу полягає в тому, що площу під кривою лінією, незручну для обчислювання, заміняють іншою площею, яка близька до заданої, але обчислюється легше.

Спосіб трапецій полягає в тому, що дана крива, що визначається рівняннями y = f(x), замінюється n-ланковою ломаною, а площа криволінійної трапеції – сумою площ прямолінійних трапецій (рис.6).

Для наближеного обчислення інтегралу відрізок інтегрування розбивають на n рівних частин довжиною , де h – крок, і з кожної точки проводять ординату y до перетину з заданою кривою.

Рис.6. Обчислення інтеграла

Визначений інтеграл знаходиться по формулі:

.

Абсолютна похибка оцінки інтегралу визначається по наближеній формулі

,

де Δ²у_мах – найбільше абсолютне значення різниці другого порядку.