Компресор – машина призначена для стиску та переміщення газів.
Загальна робота, яку виконує компресор при стиску газу має вигляд
, (23)
- тиск, при якому газ всмоктується;
- обєм газу, що всмоктується компресором;
- тиск, до якого газ стискається;
- обєм стисненого газу, який подається до споживача;
- процес стиску газу.
Для ізотермічного процесу стиску газу , врахувавши що , маємо
. (24)
При адіабатному стиску врахувавши, що , маємо
. (25)
При політропному стику газу в процесі формула для визначення роботи компресора має вигляд
. (26)
1.8. Розрахунок циклів двигунів внутрішнього згорання (ДВЗ)
ДВЗ – теплові поршневі машини, у яких згорання палива (підвід тепла) та перетворення її в роботу здійснюється безпосередньо в циліндрі.
Цикл з підводом теплоти при постійному об’ємі 1-2v-3-4 (рис. 1.1) складається із адіабати 1-2v (стиск горючої суміші), ізохори 2v-3 (загоряння горючої суміші від електричної іскри, тобто підвід теплоти), адіабати 3-4 (розширення продуктів згоряння, внаслідок чого поршень виконує корисну роботу), ізохори 4-1 (охолодження відпрацьованих газів в атмосфері).
Цикл 1-2р-3-4 (рис. 1.1) характерний для компресорних дизелів. Спочатку по адіабаті 1-2р стискується повітря до температури самозагорання палива. Потім у це середовище за допомогою компресора подається паливо, яке загоряється, тобто до повітря підводиться теплота. Підвід теплоти здійснюється при русі поршня – тобто теоретично тиск в процесі 2р-3 постійний. В процесі 3-4 робоче тіло розширюється виконуючи корисну роботу. В процесі 4-1 здійснюється охолодження продуктів згоряння – відвід теплоти.
Цикл 1-2рv-3рv-3-4 характерний для безкомпресорних дизелів, де згоряння палива здійснюється спочатку ізохорі 1-2рv з підвищенням тиску, а потім по ізобарі 2рv-3рv, тобто загалом теплота підводиться і по ізохорі і по ізобарі.
Рис. 1.1. Цикли двигунів внутрішнього згорання у T-s координатах
Двигун внутрішнього згоряння характеризується ступенем стиску , ступенем підвищення тиску , ступенем попереднього розширення .
Термічний коефіцієнт корисної дії в загальному визначається за формулою
, (27)
– показник адіабати газу.
Якщо l=1, то (27) відповідає дизельному компресорному ДВЗ. Якщо то (27) відповідає карбюраторному ДВЗ.