Расчетно-графическая работа по «Компрессорам, вентиляторам, насосам»

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева»

Факультет Авиадвигателестроения

Кафедра Общая и техническая физика

Расчетно-графическая работа по курсу «Компрессоры, вентиляторы, насосы»

Вариант № 30.

Студент группы ТЭБ-18: Чичурин В.К.

Преподаватель: Емец А.А.

Рыбинск 2022

Содержание

Исходные данные        3

1. Расчет        4

2. Построение индикаторной диаграммы        8

3.Расчет индикаторной мощности и выбор электродвигателя        13

Заключение        14

Список использованных источников        15

Исходные данные

p3 = 1 МПа;

V1 = 0,22 м3/с;

p1 = 0,1 МПа;

n = 1,22;

nкв = 600 об/мин;

T1 = 300 К.

1. Расчет

Давление воздуха после первой ступени компрессора определяется из соотношения:

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

        Согласно соотношению (1) степень повышения давления на выходе из обеих ступеней компрессора одинаковая, то и температура на выходе из ступеней будет одинаковой.

        Температура в конце сжатия определяется по формуле:

[pic 4]

[pic 5]

        Объемный расход в конце первого сжатия определим из соотношения:

[pic 6]

[pic 7]

        Объемный расход в конце второго сжатия определим из отношения:

[pic 8]

[pic 9]

Массовая производительность компрессора определяется с помощью уравнения состояния Менделеева-Клапейрона, согласно выражению (1.5)

[pic 10]

[pic 11]

Определим изменение внутренней        энергии в процессе сжатия после первой ступени как:

[pic 12]

[pic 13]

где,  кДж/(кг*К)[pic 14]

Энтальпия первого процесса сжатия определяется по выражению (1.7)

[pic 15]

[pic 16]

Изменение энтальпии в том же процессе вычисляется по выражению (1.8)

                                                                                                (1.8)[pic 17]

 Дж.[pic 18]

Теплота после первой ступени, выделяющаяся в результате сжатия, для политропного процесса определяется по формуле:

[pic 19]

          Дж,             [pic 20]

где  – определяется согласно выражению (1.9)[pic 21]

[pic 22]

 Дж/К.[pic 23]

Аналогично для процесса второго сжатия [pic 24]

Расход охлаждающей воды на ЦНД подсчитывается из уравнения теплового баланса (1.10) и разности температур охлаждающей воды на входе и выходе

[pic 25]

здесь,  - разность температур охлаждающей воды на входе и выходе, Cw = 4,19 кДж/кг – классовая теплоемкость воды.[pic 26]

Рассчитаем  расход охлаждающей воды на ЦНД из уравнения теплового баланса.

[pic 27]

[pic 28]

Расход охлаждающей воды на цилиндре высокого давления будет эквивалентен расходу охлаждающей воды на цилиндре низкого давления.

[pic 29]

Техническая работа политропного сжатия в ЦНД рассчитывается согласно выражению (1.11)

[pic 30]

[pic 31]

Определим техническую работу за цикл работы компрессора как:

[pic 32]

[pic 33]

Изотермическая мощность будет определятся выражением (1.13)

[pic 34]

[pic 35]

Действительная потребляемая мощность будет равна:

[pic 36]

где ηиз – изотермический КПД равный 0,6…0,8.

[pic 37]

Мощность электродвигателя находится по следующей формуле:

[pic 38]

где Kз – коэффициент запаса равный 1,1…1,3;

ηм – механический кпд, учитывающий потери в промежуточной передаче (если она имеется в компрессорной установке).