COMPRESORUL TEORETIC CU PISTON

Intr.13 Procese cu gaze reale,Laminarea.

Intr.15 Lucru compresprului theoretic.

Lucrul teoretic al compresorului.

Compresorul cu piston este alcătuit dintr-un cilindru al cărui capac este dotat cu două orificii controlate de către supapele de aspiraţie şi de refulare (S_a şi S_r). În interiorul cilindrului, pe o lungime de cursă S, se deplasează un piston între punctul mort superior (P.M.S.) şi cel inferior (P.M.I.) (vezi Fig.11.1).

Figura 11.1

Fazelediagrameide funcţionare ale compresoruluiteoretic cupiston.

COMPRESORUL TEORETIC CU PISTON

Vom considera un compresor pentru aer, care poate lucra fără spaţiu mort şi fără pierderi de masă şi de energie, şi care nu necesită diferenţă de presiune nici la aspiraţie nici, nici la refulare.

Ciclul de funcţionare al compresorului teoretic cu piston se realizează în modul următor:

• La deplasarea pistonului de la P.M.S. la P.M.I., supapa de aspiraţie S_a, este deschisă, iar gazul pătrunde în cilindru la presiunea pi, din colectorul de admisie; aceasta reprezintă faza de aspiraţie (4 - 1) din fig.11.l. În acest timp, pistonul descrie cursa S.

• Pistonul se deplasează de la P.M.I. la P.M.S. cu ambele supape închise; gazul din cilindru va fi comprimat până la presiunea p₂ din colectorul de refulare; are loc faza de compresie 1 - 2 din fig. 11.l.

• Când presiunea atinge valoarea p₂ supapa de refulare S_r se deschide şi are loc faza de evacuare 2 - 3 din fig. 11.1.

• În punctul P.M.S., prin deschiderea supapei de aspiraţie, simultan cu închiderea celei de refulare, are loc egalizarea presiunilor la volum teoretic nul 3 - 4, izocoră, din fig 11.1.

Lucrul mecanic L_t, consumat de compresorul teoretic pentru realizarea unui ciclu este alcătuit din suma lucrurilor mecanice schimbate pe fiecare transformare considerând compresia 1 - 2 politropică, scriem expresiile lucrurilor mecanice:

Astfel:

Sau:

Dacă în relația (11.1) se introduce expresia lucrului mecanic la compresia politropică:

Și dacă notăm raportul dintre presiunea de refulare și presiunea de aspirație cu β(β – raport de compresie):

Transformarea după care are loc compresia, poate fi adiabatică, politropică sau izotermă.

Figura 11.2

Reprezentarea fazei de comprimare în diagramele p-v și T – s.

Din figură rezultă că lucrul mecanic consumat este minim în cazul comprimarii izotermiei, compresorul funcționează econom. Funcționarea compresorului ar fi optimă dacă sar putea realiza o asemenea răcire a cilindrului,încît agentul de răcire să preia de la gazul evolutiv,în fiecare moment,o cantitate de căldură echivalentă lucrului mecanic consumat în procesul de comprimare.

O compresie apropiată de izotermă se poate obține printro răcire eficientă a cilindrului (cu camașa de apă) și care apropie compresia de o transformare politropă.

Date: 2015-12-11; view: 1704