Расчет политропного процесса сжатия газовой смеси в компрессоре

Масса газовой смеси:
(1)
=0,1∙106∙90261∙273+27=114,9кг
Удельный объем смеси в начале процесса сжатия:
(2)
=90114,9=0,783
Соотношения параметров в политропном процессе:
(3)
откуда находим удельный объем смеси в конце процесса сжатия:
(4)
=0,783∙0,11,211,17=0,094
Объем, занимаемый смесью в конце процесса сжатия:
(5)
V2=114,9∙0,094=11
Температура газовой смеси в конце процесса сжатия:
(6)
Т2=1,2∙106∙0,094261=432К
Работу сжатия в процессе:
(7)
L=1,171,17-1∙114,9∙261∙10-3∙300-432=-27244кДж
Теоретическая работа на привод одноступенчатого компрессора:
(8)
Lк=1,171,17-1∙0,1∙103∙90∙1,20,11,17-11,17-1=26935кДж
Изменение внутренней энергии газовой смеси:
(9)
(10)
=0,24∙0,6259+0,50∙0,7352+0,26∙0,7427=0,7109
ΔU=114,9∙0,7109∙432-300=10782кДж
Массовая теплоемкость рабочего тела в процессе:
(11)
где - показатель адиабаты;
(12)
(13)
=0,24∙0,8148+0,50∙1,0304+0,26∙1,0396=0,9810
k=0,98100,7109=1,38
с=0,7109∙1,17-1,381,17-1=-0,8782
Количество теплоты, участвующей в процессе:
(14)
Q=114,9∙-0,8782∙432-300=-13319кДж
Изменение энтропии в процессе:
(15)
ΔS=114,9∙-0,8782∙ln432300=-37
Строим процесс политропного сжатия в - координатах . Для этого задаемся несколькими значениями давления и определяем для них значения удельного объема по формуле:
(16)
Результаты расчетов заносим в таблицу 4.
Таблица 4

0,1 0,783
0,43 0,225
0,87 0,123
1,2 0,094
Рисунок 1 - Процесс в - координатах.
Для построения цикла в - координатах вначале определяем значение удельной энтропии в т. 1, отсчитанной от нормального состояния , :
(17)
s1=0,9810∙ln300273=0,261∙ln0,10,1=0,093
Задаваясь несколькими значениями температуры определяем изменение удельной энтропии в процессе по формуле:
(18)
- при Т'=344К
Δs'=-0,8782∙ln344300=-0,12
- при Т"=388К
Δs"=-0,8782∙ln388300=-0,226
Рисунок 2 - Процесс в - координатах.
1 В каких пределах может изменяться показатель политропного процесса?
Уравнение политропного процесса:
(16)
Величина , зависящая от теплоемкости политропного процесса, называется показателем политропы