Выполнение работы
1.Включить компрессор (см.рис. 3)
2. При закрытом вентиле нагнетать под давлением воздух в бак, измерить время увеличения давления до Р2. Измерения провести дважды.
3. Измерить температуру сжатого воздуха Т2 с помощью автоматического потенциометра и всасываемого воздуха Τ1 с помощью стеклянного ртутного термометра. Най- ти среднее значение температуры сжатого воздуха: Таблица 1.
№ |
τ, сек |
Vcж |
t10C |
t20C |
P1 |
P2 |
d |
h |
ω |
b |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
QД |
Q теор |
М |
m |
λ |
l* |
Nе |
ηад |
Qп |
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Для единицы массы (1 кг) идеального воздуха техническая работа сжатия компрессора:
l* =[n/(n-1)]·(R*·Τ1)·[(Ρ2/Ρ1)( n-1/ n) - 1] (1) n ≈ γ = l,4 Здесь R*= R/μ=8,314 ( кдж/кмоль 0К)/29 кг/кмоль= 0,287 кдж/кг0К. (Молярная масса воздуха равна 29 кг/кмоль).
l* =
Так как манометр компрессора показывает избыточное давление , то для нахождения абсолютного давления на выходе P2 к атмосферному давлению Ρ1 = 1ат (1 бар) прибавляем избыточное и получаем P2 = 1бар + Р2изб ; 2. Найти действительную и теоретическую производительности по формулам:
QД = Vcж·(Р2/Р1) · (Т1/Т2) /τ ; (2) Vcж = V2 (объём ресивера) = 50 л. Температу- ры необходимо перевести в 0К.
Q теор = (π · d2/4) ·h ·ω·b (3) .
Диаметр поршня d, ход поршня S, число поршней b находим в таблице основ- ных характеристик компрессора. Число оборотов в минуту ω переводим в об/с. h= 32 мм, ω = 2850 об/мин, b = 1, d = 54 мм. В формуле (2) объём можно брать в л (объём ресивера Vcж= 50 л), а вре мя в мин. В этом случае действительная производительность будет выражена в л/мин. В формуле (3) диаметр поршня и ход поршня необходимо взять в дм (1 дм =100 мм) , а число оборотов в об/мин=1/мин. Так как 1 дм3= 1л, то размерность теоретической производительности так же будет выражена в л/мин. Сравнить её значение с паспортными данными (Qп).
QД=
Q теор=
Внимание: на импортных компрессорах приводится значение (паспортное Qп) теоретической производительности , а не действительной.
Рис.3. Компрессор
Примечание. Формула (2) получена следующим образом:при давлении Р2 объём -сжатого воздуха V2 равен объёму ресивера (Vcж). Как показа- но в §3.9 при расчёте производительности этот объём необ- ходимо приводить к нормальным условим (давлению 1 бар и комнатной температуре). Используем для этого уравнение Менделеева-Клапейрона. Запишем его дважды-для начальных и конечных условий P1·V1 = (m/μ)·R·T1 P2·V2 = (m/μ)·R·T2 V2 = Vcж-конечный объём равен объёму ресивера. Приведём его к начальным условиям, т.е. найдём V1. Поделим первое уравнение на второе P1·V1/ (P2·V2 )= T1/T2 Отсюда V1= (P2·V2)·T1/ P1·T2 = V2·(Р2/Р1) ( T1/T2) = Vcж·(Р2/Р1) · (Т1/Т2). QД= V1/τ . Формула (3) позволяет найти объём воздуха, который засасывается в цилиндр под поршень за ед.времени (1 с). Объём поршня равен произведению площади основания поршня (π · d2/4) на высоту цилиндра (ход поршня h).