1 Компрессор— машина для сжатия газов и паров

Компрессор имеет цилиндр с высасывающим «вс» и

нагнетательным «нг» клапанами и поршень, В идеальном компрессоре:

протекают равновесные процессы;

отсутствует трение;

поршень подходит к крышке цилиндра вплотную (нет вредного пространства);

отсутствуют гидравлические сопротивления при проходе газа через клапаны;

всасывание и нагнетание газа осуществляется при постоянных давлениях p1 и p2. 1 2

На диаграмме всасывание газа в цилиндр изображено

линией 4–1, которая называется линией всасывания (поршень движется слева направо).При обратном движении поршня происходит сжатие газа по

линии 1–2. Газ, сжатый до давления p2, нагнетается в напорный трубопровод для подачи потребителю  по  линии  2–3.В конце выпуска газа (точка 3) давление в цилиндре в идеальном случае падает до давления p1 (линия 3–4), и далее процесс повторяется. Работа, затрачиваемая на сжатие газа за один рабочий процесс (за два хода поршня), определяется как алгебраическая сумма работ вса+сывания (площадь 4–1–v1–v4–4), сжатия (площадь 1–2–v2–v1–1) и нагнетания (площадь 2–3–v3–v2–2), т. е. изображается площадь 1–2–3–4–1.В идеальном компрессоре процесс сжатия можно в зависимости от условий охлаждения цилиндра производить по изотерме 1–2, адиабате 1–2или политропе 1–2. Работа, затрачиваемая на сжатие газа, в этих процессах различна.Из диаграммы видно, что при сжатии газа по изотерме затраченная работа будет минимальной (заштрихованная площадь 1–2–3–4–1). При сжатии газа по адиабате1–2затраченная работа будет максимальна. При сжатии газа по политропе 1–2 затрачиваемая работа имеет среднее значение.

2  Тело, с помощью которого тепловая энергия превращается в механическую, называется рабочим. Тела могут совершать работу только когда они расширяются идеального газа, в котором отсутствуют силы сцепления между молекулами, а их объем принимается настолько малым, что им можно пренебречь.Водяной пар в технической термодинамике рассматривается как реальный газ, на который не распространяются законы и зависимости идеальных газов.Основные параметры,характеризующие условия, в

которых находится газообразное тело,давление, удельный объем, температура. Давление-результат ударов молекул газа о стенки

сосуда; определяется силой, действующей по нормали наединицу поверхности.

В Международной системе единиц изменения СИ за единицу давления принят «паскаль»: 1 Па = Н/м2. В практике используют обозначения «килопаскаль» (кПа), «мегапаскаль» (МПа) и др.: 1 МПа = 103 кПа=106 Па. В технике используют и внесистемные единицы измерения давления: техническая атмосфера 1 ат=1кгс/см2 =104 кгс/м2 = 1 бар = 9,81 104 Па=104 мм вод. ст.= 735,6 мм рт. ст.

Удельный объем— объем единицы массы (м3/кг) рабочего тела

Величина, обратная удельному объему,— плотность (кг/м3):

Температура характеризует степень нагрева тела, т. е.

степень интенсивности движения молекул или меру его

средней кинетической энергии. Величина градуса Цельсия равна градусу Кельвина.

Связь между этими шкалами

Работа, затраченная на осуществление цикла, определяется только работой компрессора. При адиабатном сжатии работа в компрессоре  lк = i2 – i1. На рис. 1.44 работа определяется площадью 1–2–3–4–5–1. Холодильный коэффициент

3  Газовая смесь определяется составом и количеством каждого из компонентов, входящего в смесь, и может быть задана массовыми или объемными долями.Массовая доля  mi определяется отношением массы i/го   компонента газа к массе всего газа: где Мi — масса i/го компонента, кг;М — масса всей смеси, кг.Объемная доля ri- это отношение объема i/го компонента, входящего в смесь, к объему всей смеси при условии, что объем каждого компонента отнесен к давлению и температуре смеси (приведенный объем):  где Vi

— приведенный объем  i/го компонента смеси газа,м3; V— общий объем газовой смеси, м3.

Плотность смеси см, кг/м3, определяется через объемные или массовые доли: Газовую постоянную данной смеси Rсм, Дж/(кгК), можно выразить через газовые постоянные отдельных ее компонентов: или через кажущуюся молекулярную массу смеси. Давление газовой смеси pсм, Па, по закону Дальтона

равно сумме парциальных давлений отдельных компонентов смеси: где  рсм — давление газовой смеси, Па; pi- парциальное

давление (при объеме газовой смеси)отдельного компонента, Па.Парциальное давление pi

отдельных компонентов газовой смеси определяется через их объемные доли: или через массовые доли.Влажный воздух— это двухкомпонентная смесь, состоящая из сухого воздуха  и водяного пара. Агрегатное состояние воды во влажном воздухе как

термодинамической системе видно на диаграмме в pv-координатах. Линия 1–2 на этой диаграмме изотерма, а температуры в точках 1 и 2 равны между собой

(T1 = T2). Пар с параметрами точки 1-насыщенный пар,

Таким образом, влага может находиться в воздухе в трех агрегатных состояниях: перегретого и насыщенного пара; жидкой фазы (туман);твердой фазы (мельчайших кристалликов воды).Смесь сухого воздуха и перегретого водяного пара-это ненасыщенный влажный воздух. Смесь сухого воздуха и насыщенного водяного пара- это насыщенный влажный воздух.