Термодинамический анализ идеального компрессора

Идеализация компрессора и его работы заключается в следующем:

- Геометрический объем цилиндра компрессора равен рабочему объему (отсутствует вредное пространство);

- Отсутствует трение, так что затраты работы на трение равны нулю;

- Отсутствуют потери работы на дросселирование в клапанах;

Идеальная индикаторная диаграмма компрессора представлена на рис. 19.3

При движении поршня слева направо давление газа в цилиндре 1 уменьшается и клапан 3 открывается и происходит наполнение цилиндра газом при равном р₁ т.1

соответствует положению поршня в цилиндре компрессора когда весь цилиндр заполнен и

газом низкого давления. Объем газа при этом .

Кривая 1-2(2`;2``;2```) соответствует процессу сжатия газа в компрессоре от давления р₁ до р₂ при закрытых всасывающем и нагнетательном клапанах. В т.2 процесс сжатия заканчивается - газ достигает заданного давления р₂. Объем газа в конце процесса сжатия v₂(v₂`,v₂``,v₂```), т.2 соответствует моменту открытия нагнетательного клапана. Линия 2-3 соответствует процессу выталкивания газа из цилиндра в резервуар высокого давления (реси-

вер). Эта прямая наз. линией нагнетания. В про-

Рис. 19.3 цессе 2-3 количество газа, находящегося в цилиндре, уменьшается от v₂(v₂`,v₂``,v₂```) до нуля. Т.4 соответствует открытию всасывающего клапана, а прямая 4-1 изображает процесс наполнения цилиндра газом (прямая всасывания). Здесь объем газа в цилиндре увеличивается от нуля до v₁.

Следует отметить, что линии всасывания 4-1 и нагнетания 2-3 не изображают термодинамических процессов, т.к. параметры состояния раб. тела в них остаются неизменными.

Из рис. 19.3 видно, что удельная работа, затрачиваемая на сжатие 1 кг газа в одноступенчатом компрессоре, практически изображается пл. 1-2-3-4 и является алгебраической суммой площадей: пл. 1-2-3-4=пл. 2-3-0-5+пл. 2-5-6-1-пл. 0-4-1-6

где пл. 2-3-0-5=- работа выталкивания; пл. 2-5-6-1=- работа сжатия;