Př. 5.5, 5.6 - termomechanika
TERMOMECHANIKA
Title
Př. 5.5, 5.6
Příklady k řešení kap. 4-6
Příklad 5.5
Přepočtěte pro případ, že není třeba brát ohled na bezpečnostní předpisy. Nejvýše dosažitelný tlakový poměr kompresoru ovlivňuje pouze škodlivý prostor, jehož poměrná velikost je 8%.
a) Navrhněte počet stupňů s ohledem na škodlivý prostor
b) Vypočtěte příkon kompresoru
Maximální kompresní poměr s ohledem na škodlivý prostor:
[1]
Na Obr. 1 je zobrazen indikátorový diagram pro ideální pístový kompresor. Jedná se o jednostupňový, dokonale těsný kompresor, v němž probíhá přeměna energie beze ztrát, jelikož nemá škodlivý prostor (V3 = 0). Objem pracovního prostoru V1 je pak totožný s objemem zdvihovým Vz.
U skutečných kompresorů Obr. 2 pak idealizující podmínky neplatí. Transformační děje probíhající v pracovním prostoru můžeme sledovat na záznamu změny tlaku plynu během zdvihu pístu.
Poměr objemu škodlivého prostoru V3 a zdvihového objemu Vz se nazývá poměrný škodlivý prostor a udává se v procentech.
Ad a) Navrhněte počet stupňů s ohledem na škodlivý prostor
Vypočítáme maximálně možný kompresní poměr ze vztahu nahoře a dále pokračujeme stejným postupem jako v příkladu 5.4, tedy výpočet počtu stupňů z a dále skutečný kompresní poměr .
Ad b) Vypočtěte příkon kompresoru
Výkonnost kompresoru použijeme opět z příkladu 5.4, tedy .
V posledním kroku vypočteme příkon pístového kompresoru opět pomocí polytropické změny aT s ohledem na množství plynu , respektive výkonnost kompresoru a počet stupňů kompresoru z.
[1] KAMINSKÝ, Jaroslav, Kamil KOLARČÍK a Oto PUMPRLA. Kompresory. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2004. ISBN 80-248-0704-1.
Příklad 5.6
Pístový kompresor nasává 1000 vzduchu o tlaku 98 kPa a teplotě 17 ⁰C. Na výstupu z kompresoru byl naměřen přetlak 397 kPa. Tlak okolí je roven tlaku nasávaného vzduchu. Vypočtěte příkon kompresoru, je-li jeho izotermická účinnost 70 %.
Izotermická účinnost je definována jako:
1) Pro výpočet příkonu kompresoru musíme vypočítat izotermickou práci kompresi ait.