Коэффициент полезного действия компрессорных машин

Для анализа необратимых потерь в процессе сжатия используют понятие относительного КПД.

Относительный КПД – отношение работы в обратимом процессе сжатия к работе затраченной в действительном процессе сжатия компрессорной машины без учета механически потерь.

Для поршневых и роторных компрессоров с интенсивным охлаждением используют понятие изотермического относительного КПД:

Для компрессоров с неинтенсивным охлаждением используют понятие адиабатного относительного КПД:

Наиболее универсальным является внутренний относительный КПД, учитывающий все внутренние потери компрессорной машины, кроме механических потерь, связанных с утечками газа через уплотнения и представляет собой отношение работы в обратимом процессе сжатия к действительной эффективной работе во внешнеадиабатном процессе , т.е. таком при котором теплообмен через корпус компрессора отсутствует:

- коэффициент необратимых превращений работы в теплоту.

Действительная эффективная работа во внешнеадиабатного процессе определится путем замены показателя политропы показателем внешнеадиабатного процесса :

Если пренебречь изменением скорости газа в процессе сжатия и потерями теплоты через корпус компрессора то получим политропный КПД:

Политропный КПД позволяет оценить совершенство компрессорных машин без определения объемной доли или массовой подачи газа, используя только значения термодинамических параметров, которые изменяются в процессе сжатия и значения показателя адиабаты в диапазоне изменений указанных параметров.

На Рис. 6.5 приведен обратимый адиабатный и действительный процессы сжатия в Т-S координатах.

Рис. 6.5. Обратимый адиабатный и действительный процессы сжатия в Т-S координатах

Как видно расчетное значение температуры действительного процесса сжатия выше, чем в конце адиабатного сжатия. Вводя для реальных газов фактор сжимаемости работа затраченная в компрессоре на сжатие определится:

Мощность, затрачиваемая на привод компрессора, определяется удельной работой и секундным расходом газа с учетом механических потерь (потери на трение рабочих элементов об газ, трение в подшипниках и редукторе привода компрессора) выраженных через механическое КПД :

.

 

7. Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных установок. Основные допущения и принципы расчёта; изображение циклов в рабочей и тепловой диаграммах. Анализ и сравнение различных групп циклов по основным параметрам.

 

Тепловые двигатели, в которых подвод теплоты к рабочему телу осуществляется в результате сгорания топлива внутри данного двигателя, называются двигателями внутреннего сгорания.

В таких двигателях топливо сгорает в цилиндре или в камере сгорания, а рабочим телом являются неконденсирующиеся газы – воздух, продукты сгорания. Причем на первом этапе рабочее тело – воздух или смесь воздуха с парами топлива, а на втором этапе – газообразные продукты сгорания топлива. Так как на всех стадиях цикла рабочее тело находится в газообразном состоянии, то циклы принято называть тепловыми газовыми циклами.

Двигатели с газообразным рабочим телом разделяют на три группы:

ДВС - поршневые двигатели внутреннего сгорания;

ГТУ – газотурбинные установки;

РД – реактивные двигатели.