Компрессор должен сжимать аммиак от 1 ата до 100 ата

По справочной литературе определим массовую и объемную теплоемкости, газовую постоянную и коэффициент адиабаты аммиака:
R=0,76 кДж/кмоль∙К;
Cр=2,19 кДж/кг∙К;
Cv=Cр-R=2,19-0,76=1,43 кДж/кг∙К;
k=CрCv=2,191,43=1,53.
1. Определим относительный перепад давлений в каждой ступени:
- для компрессора с двумя ступенями:
ε=PконPнач,
ε1=ε2=ε=1000000010000=100=10.
- для компрессора с тремя ступенями:
ε=3PконPнач,
ε1=ε2=ε3=ε=310000000100000=3100=4,6415888336128.
2. Определим давления аммиака после сжатия во всех ступенях:
- двухступенчатый:
на выходе из 1-ой ступени:
P1=ε1∙Pнач=10∙100000=1000000 Па=10 МПа.
на выходе из 2-ой ступени:
P2=ε2∙P2=10∙1000000=10000000 Па=100 МПа
- трехступенчатый:
на выходе из 1-ой ступени:
P1=ε1∙Pнач=4,64∙100000=464158,88336 Па=4,64 МПа.
на выходе из 2-ой ступени:
P2=ε2∙P1=4,64∙464158,88336=2154434,69002 Па=21,54 МПа.
на выходе из 3-ей ступени:
P3=ε3∙P2=4,64∙2154434,69002=9999999,999 Па=100 МПа.
3 . Определим температуру воздуха после сжатия во всех ступенях, при адиабатном процессе:
- двухступенчатый:
на выходе из 1-ой ступени:
T1=Tнач∙P1Pначk-1k=293,15∙10000001000001,53-11,53=656,28 К.
на выходе из 2-ой ступени:
T2=T1∙PконP2k-1k=656,28∙1000000010000001,53-11,53=1469,2 К.
4. Определим температуру воздуха после сжатия во всех ступенях, при политропном процессе (трехступенчатый):
- на входе:
Поскольку после каждой ступени происходит охлаждение газа до начальной температуры, то температура газа на входе всех ступеней будут одинаковы и равны начальной.
Tнач=T1(вх)=T2(вх)=T3(вх)=293,15 К.
- на выходе:
Поскольку значения постоянной политропы сжатия и степеней сжатия по условию задания для всех ступеней одинаковы, то и температуры газа на выходе каждой ступени будут одинаковы.
Tнач=T1(вых)=T2(вых)=T3(вых),
T3вых=Tнач∙εn-1n,
T3вых=293,15∙4,641,1-11,1=337,1 К.
6