Пример расчета индикаторных диаграмм поршневого компрессора
Изучение методологии построения индикаторной диаграммы двухступенчатого поршневого компрессора. Вычисление приращения газовых сил в соответствии с ходом поршня и определение средних усилий всасывания. Термодинамический расчёт индикаторной мощности.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.12.2019 |
| Размер файла | 424,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
9
ПРИМЕР РАСЧЕТА ИНДИКАТОРНЫХ ДИАГРАММ ПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА
Коротков Д.В. обучающийся 5 курса, группы 3-14ТТ(ба)ЭОП
Матушевич А.А. обучающийся 5 курса, группы 3-14ТТ(ба)ЭОП
Орский гуманитарно-технологический институт (филиал) ОГУ
Механико-технологический факультет, кафедра электроэнергетики и теплоэнергетики
Рассмотрим методологию построения индикаторной диаграммы двухступенчатого поршневого компрессора.
Расчёт термодинамический.
Работа компрессора производится газовыми силами (со стороны крышки РГ.К. и со стороны вала РГ.В.), силами трения Ртр. и обобщённой силы инерции Is, отображающей значение суммарной силы поршня РУ.
Рисунок 1 - Схема распределения сил
Величины составляющих результирующей силы переменны.
Они зависят от скорости вращения вала.
Составляющие РУ:
- сила, которая действует вдоль шатуна;
- Рш и сила, которая действует перпендикулярно к оси ряда N и раскладывается на тангенциальную силу Рt, и на силу, вдоль кривошипа Рr. согласно рисунку 1.
Следовательно:
|
(1) |
Для вычисления приращения газовых сил в соответствии с ходом поршня, определим средние усилия всасывания РГ.вс и нагнетания РГ.нг:
- для первой ступени при ,
|
(2) |
|
(3) |
- для второй ступени, при =:
|
(4) |
|
(5) |
Индикаторные диаграммы (ИД) учитывают мёртвое пространство:
|
(6) |
Линия сжатия строится по уравнению политропного сжатия:
|
(7) |
где PГ.1, S1 - характеристики точки начала сжатия;
PГ.i, Si - текущие значения.
Аналогично строится линия расширения, по уравнению политропной зависимости:
|
(8) |
где PГ.3, S3 - начало расширения;
PГ.j., Sj - в текущем положении.
Выполним расчёт поправки Брикса:
|
(9) |
Приведённые вычисления произведены для полостей цилиндров, которые находятся со стороны крышек. Определяя газовые силы на поршень, от коленчатого вала, учитывают воздействие штока.
Но, поскольку площадь штока fшт. мала в сравнении с площадью поршня FП., то ошибка не превышает 2,5 %. Поэтому, принимаем, что силы, со стороны коленчатого вала, равны силам со стороны крышки на поршень, но их действие направлено в обратном направлении.
Расчёт ступени I [10-12]:
|
(10) |
|
(11) |
|
(12) |
|
(13) |
Рисунок 1 - Индикаторные диаграммы для первой ступени
Расчёт ступени II:
|
(14) |
|
(15) |
Рисунок 3 - Индикаторные диаграммы полостей второй ступени
|
(16) |
|
(17) |
Расчёт планиметрический.
Найдём графически индикаторную мощность ступеней и сравним её с индикаторной мощностью термодинамического расчёта:
|
Nu.=Pu.• S• n0, |
(18) |
где Pu. - средняя по ИД поршневая сила в ступени, которая рассчитывается с помощью обработки ИД полостей ступеней;
S- ход поршня;
n0=735ч60=12,25об/с - частота вращения вала компрессора.
ИД обеих полостей каждой ступени одинаковы, поэтому:
|
(19) |
где mp- масштабный коэффициент силы;
f- площадь ИД для полости цилиндра.
mp=0,25кН/мм ms=1,026мм/мм
Площади:
fI=6540мм2
fII=7382мм2
Определим среднеиндикаторные силы и индикаторные мощности двух ступеней:
|
(20) |
|
(21) |
|
(22) |
|
(23) |
Найдём индикаторную мощность компрессора:
|
(24) |
В термодинамическом расчёте определены значения:
NuI=42,17кВт;
NuII=41,62кВт;
Nu.к.=83,79кВт
Ответы позволяют сделать вывод, что индикаторные диаграммы построены правильно.
газовые силы всасывание поршень компрессор
Список литературы
1.Поршневые компрессоры. Том 1. Теория и расчёт. - 3е изд., доп. - М.: Колосс, 2006. - 456 с.: ил. -
2.Объёмные компрессоры: Атлас конструкций: учеб. пособие О-29 для студентов вузов по специальности «Холодильные и компрессорные машины»/ Г.А.Поспелов, П.И.Пластинин, А.И.Шварц и др.: Под общ. ред. Г.А.Поспелова. - М.: машиностроение, 1994. - 120 с.: ил.
3.Пирумов, И.Б. Теория, расчёт и конструирование поршневых компрессоров. Самодействующие клапаны: Учеб. Пособие / И.Б.Пирумов, Б.С.Хрусталёв, И.В.Хрусталёва. СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2006, 106 с.
4.Поршневые компрессоры. Том 2. Основы проектирования. Конструкции. -М.: Колосс, 2008. - 711 с. Пластинин П.И.
5.Отраслевой каталог. Центробежные компрессорные машины и приводные турбины к ним. М.: Машиностроение, 2007г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка проекта 4-х цилиндрового V-образного поршневого компрессора. Тепловой расчет компрессорной установки холодильной машины и определение его газового тракта. Построение индикаторной и силовой диаграммы агрегата. Прочностной расчет деталей поршня.
курсовая работа [698,6 K], добавлен 25.01.2013Определение основных размеров и параметров компрессора. Подсчет его массовой производительности с помощью уравнения состояния Клапейрона. Изменение внутренней энергии в процессе сжатия. Построение индикаторной диаграммы первой ступени компрессора.
контрольная работа [264,7 K], добавлен 21.04.2016Термодинамический расчёт двухступенчатого компрессора. Выбор двигателя, определение размеров поршней и цилиндров, частоты вращения коленчатого вала, действующих сил и сил инерции от вращательных и поступательно движущихся масс и их уравновешивание.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 16.10.2013Выполнение теплового и газодинамического расчетов двухступенчатого непрямоточного поршневого компрессора простого действия с неполным промежуточным охлаждением. Оценка потребляемой мощности электродвигателя. Проверка "мертвого" объема по ступеням.
курсовая работа [1012,3 K], добавлен 08.02.2012Определение базы поршневого компрессора, предварительное определение его мощности. Определение параметров нормализованной базы, требуемого числа ступеней. Конструктивный расчет компрессора. Определение номинального усилия базы, плотности газа по ступеням.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.04.2014Особенности силового расчета механизма. Анализ метода подбора электродвигателя и расчета маховика. Построение кривой избыточных моментов. Характеристика и анализ схем механизмов поршневого компрессора. Основные способы расчета моментов инерции маховика.
контрольная работа [123,0 K], добавлен 16.03.2012Выбор и сравнение прототипов по ряду критериев. Геометрический и кинематический анализ механизма двухцилиндрового поршневого компрессора. Определение силовых и кинематических характеристик механизма. Динамическое исследование машинного агрегата.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 20.09.2012Структурный и кинематический анализ механизма поршневого компрессора. Расчет скоростей и ускорений точек и угловых скоростей звеньев механизма методом полюса и центра скоростей. Определение параметров динамической модели. Закон движения начального звена.
курсовая работа [815,2 K], добавлен 29.01.2014Выполнение теплового расчёта двигателя внутреннего сгорания и определение его индикаторных, эффективных, термических, механических показателей, а также геометрических размеров цилиндра. Построение индикаторной диаграммы на основе полученных данных.
курсовая работа [886,3 K], добавлен 10.07.2011Определения необходимого числа ступеней сжатия в компрессоре. Расчет активной площади поршней и частоты вращения коленчатого вала. Определение расхода охлаждающей воды и необходимой поверхности теплообмена. Построение силовых и индикаторных диаграмм.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.12.2013Компрессорные поршневые агрегаты и применение их в современной криогенной технике, их производительность. Расчет по инженерной методике и определение базы компрессора. Мощность, затрачиваемая на сжатие и перемещение газа при термодинамическом процессе.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 29.05.2012Знакомство с особенностями проведения термодинамического и кинематического расчетов компрессора. Рассмотрение проблем распределения коэффициентов напора по ступеням. Этапы расчета параметров потока на различных радиусах проточной части компрессора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 11.05.2014Производительность компрессора – объем воздуха, выходящий из него, пересчитанный на физические условия всасывания. Универсальный гаражный источник сжатого воздуха. Цикл одноступенчатого одноцилиндрового горизонтального компрессора простого действия.
реферат [63,5 K], добавлен 04.02.2012Расчет параметров состояния рабочего тела, соответствующих характерным точкам цикла. Расчет индикаторных и эффективных показателей двигателя, диаметра цилиндра, хода поршня, построение индикаторной диаграммы. Тепловой расчёт для карбюраторного двигателя.
курсовая работа [97,0 K], добавлен 07.02.2011Тепловой и динамический расчет двухступенчатого поршневого компрессора. Определение толщины стенок цилиндра, размеров основных элементов поршней, выбор поршневых колец и пружин клапанов. Определение основных геометрических параметров газоохладителя.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 22.12.2013Назначение, конструкция, отличительные признаки и преимущества аксиально-поршневого двигателя с шайбовым механизмом, принцип работы. Определение дезаксиала аксиально-поршневого насоса, расчет диаметров поршня и разноски отверстий в блоке цилиндров.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.01.2014Рассмотрение основ работы компрессора К-7000-41-1, предназначенного для подачи сжатого воздуха в доменную печь. Расчет показателей для построения графиков зависимости газодинамических характеристик компрессора при постоянной частоте вращения ротора.
курсовая работа [202,2 K], добавлен 16.01.2015Расчет процессов наполнения, сжатия, сгорания и расширения, определение индикаторных, эффективных и геометрических параметров авиационного поршневого двигателя. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма и расчет на прочность коленчатого вала.
курсовая работа [892,4 K], добавлен 17.01.2011Расчет на прочность узла компрессора газотурбинного двигателя: описание конструкции; определение статической прочности рабочей лопатки компрессора низкого давления. Динамическая частота первой формы изгибных колебаний, построение частотной диаграммы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 04.02.2012Газодинамический расчет центробежного компрессора. Выбор и определение основных параметров компрессора. Расчет безлопаточного, лопаточного диффузора. Определение диска на прочность. Ознакомление с таблицами напряжений. График результатов расчета диска.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 02.05.2019
