1 (1 ДЗ)

PDF-файл 1 (1 ДЗ), который располагается в категории "" в предмете "объемные компрессора (э-4)" израздела "".1 (1 ДЗ) - СтудИзба2016-06-09СтудИзба

Описание файла

Файл "1" внутри архива находится в папке "1 ДЗ". PDF-файл из архива "1 ДЗ", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "объемные компрессора (э-4)" из раздела "", которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "объемные компрессора (э-4)" в общих файлах.

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

Дано:Ve ≔ 1м3――; Pн ≔ 0.9 МПа ;минPвс ≔ 0.098 МПа ;Tвс ≔ 303 К ;мcm ≔ 1.5 ―;сk ≔ 1.4 ;Tохл.воды ≔ 308К ;z≔2 ;VI схема - однорядныйкрейцкопфный компрессор сдифференциальным поршнем длямалых расходовРешение:Тепловой расчёт компрессора:Общее отношение давлений нагнетания и всасывания компрессора:Pн0.9εk ≔ ――= ――= 9.184 ;0.098PвсТеоретическое отношение давления в ступениях:ε� ≔2‾‾εk = 3.03=2‾‾‾‾‾9.184 = 3.031 ;εI ≔ 1.07 ⋅ ε� = 1.07 ⋅ 3.031 = 3.243εk9.184εII ≔ ― = ――= 2.8323.243εI(в I ступнени);(во II ступнени);Промежуточное давление:Pпр ≔ Pвс ⋅ εI= 0.098 ⋅ 3.243 = 0.318МПа ;Относительные потери давления на всасывании I ступени (с учётомпотерь во всасывающем фильтре βф ) : βф ≔ 0.0052cm2.662.661.5 2βвсI ≔ 0.3 ―――――⋅+β=⋅+ 0.005 = 0.013 ;⋅0.3―――――――――ф0.250.253.55 23.55 2⎛⎝Pвс ⋅ 10 6 ⎞⎠⎛⎝0.098 ⋅ 10 6 ⎞⎠Относительные потери давления в нагнетательных клапанах I ступени:cm 22.66()βнI ≔ (0.7) ⋅ ―――――⋅ ――0.253.55 2⎛⎝Pпр ⋅ 10 6 ⎞⎠2.661.5 2= 0.7 ⋅ ―――――⋅= 0.014 ;――0.253.55 2⎛⎝0.318 ⋅ 10 6 ⎞⎠Относительные потери давления на всасывании II ступени:Создано в PTC Mathcad Express.

Дополнительную информацию см. в www.mathcad.com.нI(―――――――0.253.55 2⎛⎝0.318 ⋅ 10 6 ⎞⎠――) ―――――0.253.55 2⎛⎝Pпр ⋅ 10 6 ⎞⎠Относительные потери давления на всасывании II ступени:cm 22.662.661.5 2βвсII ≔ 0.3 ―――――⋅⋅= 0.006 ;=⋅0.3―――――――――20.250.2523.553.5566⎛⎝Pпр ⋅ 10 ⎞⎠⎛⎝0.318 ⋅ 10 ⎞⎠Относительные потери давления на нагнтание II ступени:cm 22.66βнII ≔ 0.3 ――――⋅ ――0.253.55 2⎛⎝Pн ⋅ 10 6 ⎞⎠2.661.5 2= 0.3 ⋅ ―――――⋅= 0.005――0.253.55 2⎛⎝0.9 ⋅ 10 6 ⎞⎠;Средние давления в цилиндрах в процессах вссывания и нагнетания:Для I ступени:P1I ≔ Pвс ⋅ ⎛⎝1 − βвсI⎞⎠ = 0.098 ⋅ ((1 − 0.013)) = 0.097 МПа ;P2I ≔ Pпр ⋅ ⎛⎝1 + βнI⎞⎠ = 0.318 ((1 + 0.014)) = 0.322 МПа ;P2I0.322ε�I ≔ ――= ――= 3.32 ;0.097P1IДля II ступени:P1II ≔ Pпр ⋅ ⎛⎝1 − βвсII⎞⎠= 0.318 ⋅ ((1 − 0.006)) = 0.316 МПа ;P2II ≔ Pн ⋅ ⎛⎝1 + βнII⎞⎠ = 0.9 ((1 + 0.05)) = 0.945 МПа ;P2II0.945ε�II ≔ ――= ――= 2.991 ;0.316P1IIКоэффциенты подачи:Объемный коэффициент Iступени:mi ≔ 1.2(показатель политропы конечных парамметров) ;aI ≔ 0.0975(относительное мертвое пространство) ;1⎛―― ⎞⎜⎛ P ⎞ mi⎟2I⎟ = 1 − 0.0975−λoI ≔ 1 − aI ⎜⎜――1⎟⎜⎝⎝ P1I ⎠⎟⎠1⎛―― ⎞1.2⎜⎛ 0.322 ⎞⎟⎜⎜――⎟ − 1⎟ = 0.833⎝⎝ 0.097 ⎠⎠;Объемный коэффициент II ступени:aII ≔ 0.101 ;Создано в PTC Mathcad Express.

Дополнительную информацию см. в www.mathcad.com.aII ≔ 0.1011⎛―― ⎞⎜⎛ P ⎞ mi⎟2II⎜λoII ≔ 1 − aII ⎜――⎟ − 1⎟ = 1 − 0.101⎜⎝⎝ P1II ⎠⎟⎠1⎛―― ⎞⎜⎛ 0.945 ⎞ 1.2⎟⎜⎜――⎟ − 1⎟ = 0.849 ;⎝⎝ 0.316 ⎠⎠Коэффициенты дросселирования:λpI ≔ 1 − βвсI = 1 − 0.013 = 0.987 ;λpII ≔ 1 − βнII = 1 − 0.014 = 0.986 ;Коэффициенты подогрева:ε�I = 3.331ε�II = 2.862λTI ≔ 1 − 0.01 ⎛⎝ε�I − 1⎞⎠ = 1 − 0.01 ((3.331 − 1)) = 0.977 ;λTII ≔ 1 − 0.01 ⎛⎝ε�II − 1⎞⎠ = 1 − 0.01 ((2.862 − 1)) = 0.981 ;Коэффициенты неплотности:λплI ≔ 0.98λплII ≔ 0.97Коэффициенты подачи каждой ступени:(табличные значения [1]) ;λI ≔ λoI ⋅ λpI ⋅ λTI ⋅ λплI ⋅ λплII = 0.833 ⋅ 0.987 ⋅ 0.977 ⋅ 0.98 ⋅ 0.97 = 0.764 ;λII ≔ λoII ⋅ λpII ⋅ λTII ⋅ λплII = 0.849 ⋅ 0.986 ⋅ 0.981 ⋅ 0.97 = 0.797 ;I ступень:Основные размеры компрессора:Объём, описанный поршнем I ступени:VeVhI ≔ ―λI1м3= ――= 1.309 ――;0.764минЧастоту вращения коленчатого вала примем [1]:1обn0 ≔ 24.25 ―= 1455 ――;сминСреднюю скорость поршня [1] примем:Тогда диаметр поршня:DI ≔‾‾‾‾‾‾‾‾4 VhI―――π ⋅ 60 cm=мcm ≔ 1.5 ―;с‾‾‾‾‾‾‾‾4 ⋅ 1.309= 0.136――――π ⋅ 60 ⋅ 1.5м ;Создано в PTC Mathcad Express.

Дополнительную информацию см. в www.mathcad.com.Диаметр DI примем из ряда стандартных по ГОСТ 9515 - 81:Площадь поршня равна:DI ≔ 0.14 м ;π DI 2π ⋅ ((0.14)) 2= 0.015 м 2 ;FI ≔ ―――= ――――44Тогда ход поршня вычисляем по формуле:VhI1.309Sh ≔ ―――― = ――――= 0.06 м ;0.015 ⋅ 1455FI ⋅ n0 ⋅ 60Параметр Ψ примем найдем из формулы:Sh0.06= 0.429Ψ ≔ ― = ――0.14DIмSh ⋅ n0 2 = 0.058 ⋅ 24.25 2 = 34.108 ―с2( Ψ ∈ ((0.35 ‥ 0.75)) , следовательно удовлетворяетусловию);( Sh ⋅ n0 2 ∈ ((18 ‥ 50)) , следовательно удовлетворяет условию) ;Уточняем значение описанного объема ступени:м3V'hI ≔ FI ⋅ Sh ⋅ n0 ⋅ 60 = 0.015 ⋅ 0.06 ⋅ 1455 = 1.31 ――;минРасчётная производительность компрессора:м3V'e ≔ λI ⋅ V'hI = 0.764 ⋅ 1.31 = 1.001 ――;минПогрешность:||Ve − V'e||||1 − 1.001||⋅ 100 = 0.1 %δ ≔ ―――⋅ 100 = ――――1Ve(< 5% - удовлетворяет условию) ;II ступень:Объём, описанный поршнем II ступени:TвсI ≔ Tвс = 303 К ;ΔTх ≔ 10TвсII ≔ TвсI + ΔTх = 303 + 10 = 313КК ;(Температура всасывания II ступени) ;Ve ⋅ Pвс ⋅ TвсII1 ⋅ 0.098 ⋅ 313VhII ≔ ―――――――――――= 0.399λII ⋅ Pпр ⋅ TвсI0.797 ⋅ 0.318 ⋅ 303м3――;минТогда диаметр поршня:Создано в PTC Mathcad Express.

Дополнительную информацию см. в www.mathcad.com.Тогда диаметр поршня:DII ≔‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾4 ⋅ VhIIDI 2 − ――― =π ⋅ 60 cm‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾4 ⋅ 0.3990.14 2 − ――――= 0.118 м ;π ⋅ 60 ⋅ 1.5Диаметр DII примем из ряда стандартных по ГОСТ 9515 - 81:Площадь поршня равна:DII ≔ 0.12 м ;ππFII ≔ ―⋅ ⎛⎝DI 2 − DII 2 ⎞⎠ = ―⋅ ⎛⎝0.14 2 − 0.12 2 ⎞⎠ = 0.004 м 2 ;44Уточняем значение описанного объема ступени:м3V'hII ≔ FII ⋅ Sh ⋅ n0 ⋅ 60 = 0.004 ⋅ 0.06 ⋅ 1455 = 0.349 ――;минУточнение значений давления:V'hI VhII1.31 0.399⋅ ――= 0.314 ⋅ ――⋅ ――= 0.359 МПа ;P'пр ≔ Pпр ⋅ ――VhI V'hII1.309 0.349Уточняем коэффициенты сжатия:PДля I ступени:P'2I ≔ P'пр ⋅ ⎛⎝1 + βнI⎞⎠ = 0.359 ((1 + 0.014)) = 0.364 МПа ;P'2I0.364��'I ≔ ――= ――= 3.753 ;0.097P1IДля II ступени:P'1II ≔ P'пр ⋅ ⎛⎝1 − βвсII⎞⎠ = 0.359 ⋅ ((1 − 0.006)) = 0.357 МПа ;�P2II0.945��'II ≔ ―― ――= 2.647 ;0.357P'1II�Мощность:Индикаторная мощность ступени в киловатах:Для I ступени:11⎛ ―⎞⎛―― ⎞k1.4ΘI ≔ 1 − aI ⋅ ⎜⎝��'I − 1⎟⎠ = 1 − 0.098 ⋅ ⎜⎝3.753 − 1⎟⎠ = 0.846(коэффициент, учитывающийвозвращение энергии газом впроцессе обратного расширения) ;Создано в PTC Mathcad Express.

Дополнительную информацию см. в www.mathcad.com.возвращение энергии газом впроцессе обратного расширения) ;k−1⎛ ――⎞10 3kk⎜P1I ⋅ V'hI ⋅ ΘI ⋅ ――⋅ ⎝��'I− 1⎟⎠ ;NиндI ≔ ――k−160NиндI1.4 − 1⎛⎞―――10 31.41.4⎜0.097 ⋅ 1.31 ⋅ 0.846 ⋅ ―――⋅ ⎝3.753− 1⎟⎠ = 2.879= ――1.4 − 160кВт ;Для II ступени:1⎛ ―⎞k⎜ΘII ≔ 1 − aII ⋅ ⎝��'II − 1⎟⎠1⎛―― ⎞1.4⎜= 1 − 0.101 ⋅ ⎝2.647 − 1⎟⎠ = 0.899k−1⎛ ――⎞10 3kk⎜P'1II ⋅ V'hII ⋅ ΘII ⋅ ――⋅ ⎝��'II− 1⎟⎠NиндII ≔ ――k−160NиндII;;1.4 − 1⎛⎞―――10 31.41.4⎜0.357 ⋅ 0.349 ⋅ 0.899 ⋅ ―――⋅ ⎝2.647− 1⎟⎠ = 2.095 кВт ;= ――1.4 − 160Индикаторная мощность компрессора равна сумме индикаторныхмощностей ступеней:Nинд ≔ NиндI + NиндII= 2.879 + 2.095 = 4.974 кВт ;Эффективная мощность:ηмех ≔ 0.85(механический КПД, учитывающий потери на трение) ;Nинд4.974Ne ≔ ――= ――= 5.852 кВт ;0.85ηмехМощность электродвигателя:Nэд ≔ 1.12 ⋅ Ne = 1.12 ⋅ 5.832 = 6.532 кВт;Для этой установки выбираем электродвигатель А132S4: Nэд = 7.5 кВт;ηэд =88%; m = 52 кг; n0 ≔ 1455 об/минИзотермическая мощность компрессора:⎛ ⎛ P'пр ⎞⎛ Pн ⎞⎞⎛ ⎛ 0.9 ⎞⎞10 310 3⋅ 0.098 ⋅ 1.001 ⋅ ⎜ln ⎜――⎟⎟ = 3.625 кВт;Nиз ≔ ――Pвс ⋅ V'e ⋅ ⎜ln ⎜――⎟ + ln ⎜――⎟⎟ = ――6060⎝ ⎝ 0.098 ⎠⎠⎝ ⎝ Pвс ⎠⎝ P'пр ⎠⎠Изотермический КПД:Nиз⋅ 100ηиз ≔ ――Ne3.625= ――⋅ 100 = 61.945% ;5.852Создано в PTC Mathcad Express.

Дополнительную информацию см. в www.mathcad.com.Адиабатная мощность компрессора:k−1k−1⎛⎞――――kk⎜⎟⎛ P'пр ⎞Tохл.воды ⎛ Pн ⎞10k⋅ ――⋅ Pвс ⋅ V'e ⋅ ⎜⎜――+ ―――⋅ ⎜――− 2⎟Ns ≔ ――⎟⎟60 k − 1TвсI⎜⎝⎝ Pвс ⎠⎟⎠⎝ P'пр ⎠31.4 − 11.4 − 1⎛⎞――――――1.41.4⎜⎟⎛⎞⎛⎞101.40.3593080.9⋅ ―――⋅ 0.098 ⋅ 1.001 ⋅ ⎜⎜――⎟+ ――⋅ ⎜――⎟− 2⎟ = 4.411 кВт;Ns = ――303 ⎝ 0.359 ⎠60 1.4 − 1⎝⎝ 0.098 ⎠⎠3Адиабатное КПД:Ns4.411⋅ 100 = ――⋅ 100 = 75.376% ;ηs ≔ ――5.852NeОпределим температуры нагнетания:TнагI ≔ TвсI ⋅ ��'I((k − 1))―――kTнагII ≔ TвсII ⋅ ��'II= 303 ⋅ 3.753((k − 1))―――k1.4 − 1―――1.4= 313 ⋅ 2.647= 442.131К = 168.981 °C;1.4 − 1―――1.4= 413.363К = 140.213 °C;Температура нагнетания больше 160 °C , следовательно масло закипит.Для того, что бы избежать этого требуется выбрать другое масло.Создано в PTC Mathcad Express.

Дополнительную информацию см. в www.mathcad.com..

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Нет! Мы не выполняем работы на заказ, однако Вы можете попросить что-то выложить в наших социальных сетях.
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
3868
Авторов
на СтудИзбе
725
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее