Суміш, що складається з двох газів, задана масовими частками (m1 і m2) при початковому тиску Р1 і температурі Т1 стискається в компресорі по изотерме, адіабаті і політропи з показником n. Визначити для трьох варіантів величину теоретичної роботи стиснення, потужність приводу компресора, а також зміна внутрішньої енергії і ентропії при стисканні, якщо ступінь стиснення ε = V1 / V2. а витрата повітря G.
P1 = 0,5 МПа = 0,5 · 10 6 Па
G = 40 кг / хв = 0,667 кг / с
Газова постійна 1 го компонента (N2):
де - універсальна газова постійна
- молярна маса 1 го компонента (N2)
Ізохорно теплоємність 1 го компонента (N2):
де i1 = 5 - число ступенів свободи 1 го компонента (N2)
Ізобарна теплоємність 1 го компонента (N2):
де i1 = 5 - число ступенів свободи 1 го компонента (N2)
Газова постійна 2 го компонента (Н2):
де - універсальна газова постійна
- молярна маса 2 го компонента (Н2)
Ізохорно теплоємність 2 го компонента (Н2):
де i2 = 5 - число ступенів свободи 2 го компонента (Н2)
Ізобарна теплоємність 2 го компонента (Н2):
де i1 = 5 - число ступенів свободи 2 го компонента (Н2)
Газова постійна суміші:
Ізохорно теплоємність суміші:
Ізобарна теплоємність суміші:
^ 1) Ізотермічне стиснення
Теоретична робота стиснення (T = const):
Робота на привід компресора:
Потужність компресора при ізотермічному стисканні:
Зміна внутрішньої енергії при ізотермічному стисканні:
Зміна ентропії при ізотермічному стисканні:
2) адіабатне стиснення (показник адіабати k = 1,4)
Теоретична робота стиснення (s = const):
Робота на привід компресора:
Потужність компресора при адіабатні стисненні:
Зміна внутрішньої енергії при адіабатні стисненні:
Зміна ентропії при адіабатні стисненні:
^ 3) Політропний стиснення (показник політропи n = 1,18)
Теоретична робота стиснення:
Робота на привід компресора:
Потужність компресора при Політропний стисненні:
Зміна внутрішньої енергії при Політропний стисненні:
Зміна ентропії при Політропний стисненні:
Водяна пара, маючи початкові параметри Р1 і ступінь сухості х1. нагрівається при постійному тиску до температури t2. потім дросселируется до тиску Р3. При тиску Р3 пар потрапляє в сопло Лаваля, де розширюється до тиску Р4. Визначити, використовуючи is-діаграму водяної пари, кількість теплоти, підведене до пару в процесі 1-2, зміна внутрішньої енергії, а також кінцеву температуру t3 в процесі дроселювання 2-3, кінцеві параметри і швидкість на виході з сопла Лаваля, а також витрата пара в процесі ізоентропного істечсенія 3-4, якщо відома площа мінімального перерізу сопла fmin.
P1 = 4,5 МПа = 45 бар
P3 = 1,2 МПа = 12 бар
Р4 = 2 кПа = 0,02 бар
fmin = 90 см 2 = 90 · 10 -4 м 2