Xem mẫu
Baøi giaûng Nhieät ñoäng hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 9: QUAÙ TRÌNH NEÙN KHÍ VAØ HÔI
CHÖÔNG 9 QUAÙÙTRÌNH NEÙN KHÍ VAØØHÔI
Coù nhieàu loaïi maùy neùn khí nhö:
- Maùy neùn pittoâng
- Maùy neùn truïc vít
- Maùy neùn xoaén oác
- Maùy neùn ly taâm, …
Veà maët nhieät ñoäng caùc loaïi maùy neùn treân ñeàu gioáng nhau neân chöông naøy chæ nghieân cöùu maùy neùn pittoâng laø loaïi söû duïng raát phoå caäp.
1. MAÙY NEÙN PITTOÂNG 1 CAÁP
1.1 CAÁU TAÏO VAØ NGUYEÂN TAÉC HOAÏT ÑOÄNG
Caáu taïo: van naïp khí, van thaûi khí, piston, xylanh.
Nguyeân taéc hoaït ñoäng:
NAÏP KHÍ NEÙN KHÍ THAÛI KHÍ
Khi piston chuyeån ñoäng töø treân xuoáng van naïp môû van xaû ñoùng, khí ñöôïc naïp vaøo xylanh (quaù trình naïp khí AB), aùp suaát luùc naïp khí khoâng thay ñoåi laø p1. Tieáp theo laø quaù trình neùn khí (piston ñi töø döôùi leân), trong quaù trình neùn khí hai van naïp vaø xaû ñoùng, neùn khí coù theå tieán haønh theo quaù trình ñaúng nhieät BC (n=1), quaù trình ña bieán BC1 hoaëc quaù trình ñoaïn nhieät BC2 (n=k), aùp suaát taêng töø p1 ñeán p2. Sau quaù trình neùn khí laø quaù trình thaûi khí CD aùp suaát khí trong
CBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -1-
Baøi giaûng Nhieät ñoäng hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 9: QUAÙ TRÌNH NEÙN KHÍ VAØ HÔI
xylanh ñaït ñeán p2 ñaåy van thaûi môû trong khi van naïp vaãn ñoùng, trong quaù trình thaûi khí p2=const.
p
ÑAÚNG NHIEÄT
D C C C2 ÑA BIEÁN
ÑOAÏN NHIEÄT
A B
v
1.2 COÂNG TIEÂU HAO CUÛA MAÙY NEÙN:
Neùn ñaúng nhieät: w= p1v1 lnv2 = RTlnp2 bieåu thò baèng dieän tích ABCD 1 1
Neùn ñoaïn nhieät: w= k(p2v2 −p1v1) =1−k(t2 −t1) bieåu thò baèng dieän tích ABC2D
Neùn ña bieán: w= n(p2v2 −p1v1) =1−n(t2 −t1) bieåu thò baèng dieän tích ABC1D
Nhaän xeùt: neùn theo quaù trình ñoaïn nhieät coâng tieâu hao nhieàu nhaát vaø neùn theo quaù trình ñaúng nhieät coâng tieâu hao ít nhaát, do ñoù neáu maùy neùn ñöôïc laøm maùt toát coâng tieâu hao seõ giaûm ñi.
CBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -2-
Baøi giaûng Nhieät ñoäng hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 9: QUAÙ TRÌNH NEÙN KHÍ VAØ HÔI
1.3 TAÙC HAÏI CUÛA DUNG TÍCH THÖØA
p Ñeå ñaûm baûo anh toaøn khi hoaït ñoäng,
3` 2` giöõa naép xylanh vaø pittoâng coù khe hôû nhoû khi piston di chuyeån ñeán ñieåm
cheát treân, dung tích naøy khoâng coù lôïi vaø ñöôïc goïi laø dung tích thöøa Vt.
3 2
4 4` 1 Vt V`h
Töø ñoà thò ta thaáy coù theâm quaù trình giaõn nôû phuï 3-4 khi piston dòch chuyeån töø ÑCT xuoáng ÑCD vì khí chöùa trong dung tích thöøa coù aùp suaát cao p2 phaûi ñöôïc giaõn nôû ñeán aùp suaát huùt p1 thì khí môùi thöïc söï naïp vaøo
xylanh.
Vh v
Do ñoù löôïng khí naïp thöïc söï vaøo xylanh chæ coøn (V1 – V4) nhoû hôn khi naïp khoâng coù dung tích thöøa (maùy neùn lyù töôûng). Löôïng naïp vaøo caøng giaûm khi aùp suaát caøng taêng (p’2 > p2) khi ñoù V’h < Vh.
Ñeå ñaùnh giaù naêng suaát cuûa maùy neùn piston bò suy giaûm do dung tích thöøa gaây neân ngöôøi ta duøng ñaïi löôïng hieäu suaát theå tích maùy neùn :
V −V4 V −V
Aùp suaát caøng cao caøng thaáp vì vaäy duøng maùy neùn 1 caáp ñeå neùn khí ñeán aùp suaát quaù cao laø khoâng coù lôïi. Do ñoù muoán coù tyû soá neùn cao phaûi duøng maùy neùn nhieàu caáp.
CBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -3-
Baøi giaûng Nhieät ñoäng hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 9: QUAÙ TRÌNH NEÙN KHÍ VAØ HÔI
2. MAÙY NEÙN PITTOÂNG NHIEÀU CAÁP
1 p2 p2 p3 p3 p4 1 t2 t3 t4 t5 t6
p Coâng neùn tieát kieäm
p4 6
p3 5 4
p2 3 2
p 1 V`h
Vh v
Caùc aùp suaát trung gian ñöôïc choïn theo ñieàu kieän toái öu laø laøm theá naøo ñeå toång coâng suaát tieâu hao cuûa maùy neùn nhoû nhaát khi ñoù nhieät ñoä khí ra khoûi boä laøm maùt trung gian baèng nhieät ñoä huùt vaøo cuûa caáp thöù nhaát: t3 = t5 = t1. Ñoàng thôøi ñieàu kieän laøm maùt xy lanh gioáng nhau (soá muõ ña bieán n cuûa caùc caáp gioáng nhau) thì coâng tieâu hao cuûa maùy neùn seõ nhoû nhaát ôû ñieàu kieän:
p2 = p1p3
p3 = p2p4
Hay p2 = p3 = p4 = x 1 2 3
Hay p4 = x3 hay x = m pc 1 ñ
Trong ñoù m laø soá caáp maùy neùn
pñ laø aùp suaát ban ñaàu huùt vaøo maùy neùn
pc laø aùp suaát cuoái cuûa maùy neùn
CBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -4-
Baøi giaûng Nhieät ñoäng hoïc kyõ thuaät CHÖÔNG 9: QUAÙ TRÌNH NEÙN KHÍ VAØ HÔI
n−1 Coâng tieâu hao cuûa maùy neùn m caáp wmn = m1−nRT m pc −1
CBGD: TS. NGUYEÃN MINH PHUÙ -5-
...
- tailieumienphi.vn
nguon tai.lieu . vn