M T S QUÁ TRÌNH KHÁC C A KHÍ VÀ H I Ơ
Ộ Ố Ủ
NHÓM 2:
NG GIANG
Ủ
NG AN ƯỜ
1/ LÊ TR ƯỜ 2/ NG THÀNH NHÂN 3/ KIM THÁI TR 4/ HUỲNH CÒN
QUÁ TRÌNH L U Đ NG
Ư
Ộ
QUÁ TRÌNH TI T L U
Ế Ư
Ộ Ố
Ủ
M T S QUÁ TRÌNH C A KHÔNG KHÍ MẨ
Ủ
Ệ
M T S Ộ Ố QUÁ TRÌNH KHÁC C A KHÍ Ủ VÀ H IƠ
QUÁ TRÌNH LÀM VI C C A MÁY NÉN
QUÁ TRÌNH H N H P KHÍ
Ỗ Ợ
ØL u đ ng là s chuy n đ ng c a môi ch t. ể
M T S KHÁI NI M VÀ CÔNG TH C C B N Ứ Ơ Ả Ộ Ố Ệ
ư ự ủ ấ ộ ộ
ng s d ng trong tuabin h i, tuabin khÍ, ườ ử ụ ơ
Ø Th ộ
ØCác gi
đ ng c ph n l c. ả ự ơ
üLà quá trình đo n nhi
thi t khi nghiên c u: ả ế ứ
t, thu n ngh ch ạ ệ ậ ị
ü Dòng môi ch t chuy n đ ng liên t c, n đ nh ể ố ề
ấ ộ ị
v i v n t c phân b đ u trong ti ớ ậ ố ụ ổ t di n ệ ế
M T S KHÁI NI M VÀ CÔNG TH C C B N Ứ Ơ Ả Ộ Ố Ệ
w
=
r
=
=
G
.
f
w .
f
.
const
v
Ph ng trình liên t c n đ nh: ươ ụ ổ ị
ng [kg/s] ng kh i l ố ượ ư ượ
n i kh o sát [m2] ế ệ ở ơ ả
c kh o sát [m/s] ti ở ế t di n đ ệ ượ ả
ể ấ
G – l u l f – di n tích ti t di n c a dòng ệ ủ ω – v n t c c a dòng ậ ố ủ ρ, v – kh i l ti ở ế
ủ t di n kh o sát [kg/m3], [m3/kg] ng riêng và th tích riêng c a môi ch t ố ượ ệ ả
M T S KHÁI NI M VÀ CÔNG TH C C B N Ứ Ơ Ả Ộ Ố Ệ
=
=
a
kpv
kRT
T c đ âm thanh: ố ộ
ố ố
t đ tuy t đ i c a môi ch t [K] a – t c đ âm thanh [m/s] ộ t k – s mũ đo n nhi ệ ạ p – áp su t môi ch t [N/m2] ấ ấ v – th tích riêng c a môi ch t ấ ủ ể R – h ng s ch t khí [J/kg.K] ấ ằ T – nhi ệ ố ủ ố ệ ộ ấ
w
=
M T S KHÁI NI M VÀ CÔNG TH C C B N Ứ Ơ Ả Ộ Ố Ệ
M
a
T s : ỷ ố g i là tr s Mach ị ố ọ
i âmướ ØM<1 : dòng d ØM=1 : dòng b ng âm ằ ØM>1 : dòng siêu âm
M T S KHÁI NI M VÀ CÔNG TH C C B N Ứ Ơ Ả Ộ Ố Ệ
-=
w
dp
d
ộ ệ ữ ố ấ ủ
Quan h gi a t c đ và áp su t c a dòng: v w
ộ ấ
ố ố ạ ố Ố
ủ dω>0) th. áp su t gi m( ố ấ
ơ
ộ ả ấ
dω<0) th. áp su t tăng( Ố ố ạ
ả dp<0). • Khi t c đ tăng ( ng lo i này là ng tăng t c. ng tăng t c dùng Ố òng môi ch t trong đ tăng đ ng năng c a d ộ ể tuabin h i, tuabin khí. • Khi t c đ gi m ( dp>0). ng lo i này là ng tăng áp. ng tăng áp dùng ố Ố đ tăng áp su t c a ch t khí trong máy nén tâm, ể ấ ấ ủ đ ng c ph n l c. ộ ả ự ơ
M T S KHÁI NI M VÀ CÔNG TH C C B N Ứ Ơ Ả Ộ Ố Ệ
Ø Đ i v i ch t l ng không nén đ
Quan h gi a t c đ và hình d ng ng: ộ ệ ữ ố ạ ố
-=
wd w
df f
c: ố ớ ấ ỏ ượ
df và dω luôn ng áp su t gi m ấ
ượ c d u nên t c đ tăng thì ố ấ ộ
ả
M T S KHÁI NI M VÀ CÔNG TH C C B N Ứ Ơ Ả Ộ Ố Ệ
Ø Đ i v i ch t l ng nén đ
Quan h gi a t c đ và hình d ng ng: ộ ệ ữ ố ạ ố
=
c: ố ớ ấ ỏ ượ
1 2
w d w
(cid:215)
M
1
df f
-
ượ
üM<1, df và dω luôn ng ü M>1, df và dω luôn cùng d u nên t c đ ộ t di n cũng tăng
c d u ấ ấ ố
tăng thì ti ệ ế
XÁC Đ NH T C Đ C A DÒNG L U Đ NG Ư Ộ Ộ Ủ Ố Ị
w
=
+
w
2
ktl 2
2 1
• Công th c chung: ứ
=w 2
ktl2
Đ i v i ng tăng t c, ố ớ ố ố ω2>>ω1 nên:
ØN u thay
XÁC Đ NH T C Đ C A DÒNG L U Đ NG Ư Ộ Ộ Ủ Ố Ị
lkt = i1 – i2 , ta có:
üV i đ n v c a
ế
ớ ơ ị ủ i là J/kg:
(2
i -
)
=w 2
1
i 2
üV i đ n v c a
[m/s]
ớ ơ ị ủ i là kJ/kg:
(8,44
i -
)
=w 2
1
i 2
[m/s]
XÁC Đ NH T C Đ C A DÒNG L U Đ NG Ư Ộ Ộ Ủ Ố Ị
k
1
k
- ø Ø
k
=
ØN u thay
l
1
kt
vp 11
k
1
p 2 p 1
(cid:246) (cid:230) œ Œ (cid:247) (cid:231) - (cid:215) (cid:215) ,ta có: ế (cid:247) (cid:231) œ Œ - ł Ł œ Œ ß º
k
1
k
- ø Ø
k
w
=
2
1
2
vp 11
k
1
p 2 p 1
(cid:246) (cid:230) œ Œ (cid:247) (cid:231) - (cid:215) (cid:215) [m/s] (cid:247) (cid:231) œ Œ - ł Ł œ Œ ß º
XÁC Đ NH T C Đ C A DÒNG L U Đ NG Ư Ộ Ộ Ủ Ố Ị
ωmax
ωk =a
p
2
p 1
β
1
ω
T C Đ QUA NG TĂNG T C NH D N Ỏ Ầ Ộ Ố Ố Ố
ố ư ỏ ầ
ộ ẽ ấ
ωk = ak)
ệ ầ
p
, 2
p 1 1
β
p
2
p 1
45 0
β
1
i h n Khi dòng l u đ ng qua ng tăng t c nh d n, t c ố ố t đ s đ c a dòng s tăng d n, áp su t và nhi ộ ủ ệ ộ ẽ ầ gi m d n đ n m t ti t di n nào đó mà t c đ ộ ế ộ ố ả ế c a dòng b ng t c đ âm thanh ( ộ ố ằ ủ →dòng đ t tr ng thái t ạ ạ ớ ạ
ØT s áp su t t
T C Đ QUA NG TĂNG T C NH D N Ỏ Ầ Ộ Ố Ố Ố
k
i h n: ỷ ố ấ ớ ạ
k
1
b
=
- (cid:246) (cid:230)
2 +
(cid:247) (cid:231) (k ≈ 0,5)
k
1
ØT c đ t
ł Ł
i h n: i h n t ộ ớ ạ ớ ạ ố
2
=w k
vp 11
k +
k
1
(cid:215) [m/s]
Ø S d ng ng ố ử ụ tăng t c h n ỗ ố h p đ đ t t c ể ạ ố đ l n h n t c ơ ố đ âm thanh
T C Đ QUA NG TĂNG T C H N H P (LAVAN) Ỗ Ợ Ố Ộ Ố Ố
ợ ộ ớ ộ
c Ø T c đ ộ ở ổ ố ng là bao
ố nhiêu?
T C Đ QUA NG TĂNG T C H N H P (LAVAN) Ỗ Ợ Ố Ố Ộ Ố
T c đ c ng luôn là t c đ t i h n: ộ ở ổ ố ộ ớ ạ ố ố
2
=w k
vp 11
k +
k
1
(cid:215) [m/s]
)
w
=
k
( i - 12
i k
b=
pk
1p
Ho c:ặ
ik đ
ượ c xác đ nh theo: ị
f
f
1
2
=
=
G
== ...
const
ØCông th c chung: ứ
w 2 v
w 1 v 1
2
XÁC Đ NH L U L NG C A DÒNG Ư ƯỢ Ị Ủ
ủ ố ở ử
ØL u l ằ
2
ng ng ư ượ b ng l u l ư ượ c a ra c a ng tăng t c nh d n ỏ ầ ố c ng đ i v i ng Lavan: ố ớ ố ở ổ ố
k
1
- (cid:246) (cid:230)
= fG
min
2 +
[kg] (cid:247) (cid:231)
k 2 + k
1
k
1
p 1 v 1
ł Ł
QUÁ TRÌNH TI T L U Ế Ư
QUÁ TRÌNH TI T L U Ế Ư
ØXem là quá trình đo n nhi
Đ c đi m: ể ặ
ạ ệ t không thu n ngh ch, ậ ị
∆s > 0
ấ ả ữ ệ ố
ØÁp su t gi m xu ng do xu t hi n nh ng dòng xoáy và ma sát r t m nh, không sinh công
ấ ạ ấ
ØEntanpi c a môi ch t tr giá tr b ng nhau
c và sau ti t l u có ủ ấ ướ ế ư
ị ằ
Ø Không khí m là h n h p g m không khí khô và ợ
M T S QUÁ TRÌNH C A KHÔNG KHÍ M Ộ Ố Ủ Ẩ
ẩ ồ ỗ
Ø Có th coi không khí m là h n h p khí lí t
h i n c ơ ướ
§
§ G = Gh + Gk § V = Vh + Vk
§ p = ph + pk t = th = tk
ng ể ẩ ỗ ợ ưở
Không khí m ẩ bão hòa
Không khí m ẩ ch a bão hòa
ư
PHÂN LO I KHÔNG KHÍ M Ẩ Ạ
Không khí m ẩ quá bão hòa
Không khí mẩ
r
=
Ø Đ m tuy t đ i: ệ ố
CÁC THÔNG S C A KHÔNG KHÍ M Ố Ủ Ẩ
h
Gh V
r
h
h
j
=
Ø Đ m t ộ ẩ
ộ ẩ [kg/m3]
r
p= p
h
h
max
max
p
=
=
d
622,0
Ø Đ ch a h i
ươ ng đ i: ố
h p
p
G h G kk
h
ứ ộ ơ d: -
Ø Entanpi:
CÁC THÔNG S C A KHÔNG KHÍ M Ố Ủ Ẩ
(
)
I
+= i k
id h i
(cid:215) (cid:229) [kJ/kg]
(
=
+
I
,1
0048
+ dt
2500
)t 93.1
h
Ho c:ặ
[kJ/kg]
(đ i v i không khí m ch a bão hòa) ẩ ố ớ ư
Đ th ồ ị I-d
Ø Xác đ nh thông s c a không khí m:
Ứ ng d ng c a đ th ủ ụ ồ ị I-d
ố ủ ẩ
ế ố ủ
t các thông s c ị N u cho bi d a ự vào đ th s bi ế ồ ị ẽ ế t 2 thông s c a không khí m, i.ạ ẩ ố òn l
ố ạ
ổ
Ø Quá trình đ t nóng và làm l nh: d không đ i: song song tr c I. N u đ t nóng: đi t d ừ ướ trên xu ng N u làm l nh: đi t ừ
ố
ụ i lên ố ế ế ạ
Ø Quá trình hút m và phun m: ẩ
Ứ ng d ng c a đ th ủ ụ ồ ị I-d
ẩ
I = const : đ
ng bi u di n song song tr c d. ườ ụ ể ễ
ệ ủ ệ ố ấ
Ø Quá trình làm vi c c a h th ng s y: ng không khí khô c n thi L 1kg m trong v t mu n s y: ậ ẩ
ế ể ượ ầ t đ làm b c h i ơ ố
1
=
GK
ấ ố
d
d
3
2
-
Ø L
Ứ ng d ng c a đ th ủ ụ ồ ị I-d
ượ ng không khí m c n đ a vào: ẩ ư
(
= GG k
1
+ 1 d 1
Ø L
ầ )
ượ ả ầ
)
+ 1 d
= GG k
3
3
ng không khí m c n th i ra: ẩ (
Ø Nhi s y:ấ
t đ làm b c h i 1 kg m v t t l ệ ượ ng c n thi ầ ế ể ẩ ở ậ ố ơ
2
)
=
=
-
( IGQ
I
K
2
1
-
I d
3
I 1 d 1
-
Ø Máy nén dùng đ nén khí và h i đ n áp su t
QUÁ TRÌNH LÀM VI C C A MÁY NÉN Ủ Ệ
Ø
ơ ế ể ấ
ệ
ng d ng c a khí nén: v sinh các thi ể
Ø Theo c u t o và nguyên lí ho t đ ng, có th ể
theo yêu c uầ . Ứ ủ ụ công ch t ấ trong các thi ị ề đ ng đ ng c Diesel c l n, ... t b , ế ị t ế b đi u khi n,kh i ở ỡ ớ ơ ộ
ạ ộ ộ ấ ạ
chia máy nén thành 2 nhóm: ü Nhóm 1: piston, bánh răng, cánh g t.ạ ng tr c, ejector. ü Nhóm 2: ly tâm, h ướ ụ
1. Van n p khí 2. Van x khí
3. Pittong 4. Xy lanh
Nguyên lí làm vi c c a máy nén pittong m t c p ệ ủ ộ ấ
ạ ả
Các quá trình c a máy nén khí ủ
ệ BC2
Ø Quá trình n p:ạ ü Đ ng áp AB ẳ Ø Quá trình nén: t ü Đ ng nhi ệ BC ẳ ü Đa bi n ế BC1 ü Đo n nhi t ạ Ø Quá trình x :ả ü Đ ng áp ẳ
CD
Ø Công th c chung ng v i 1 kg khí nén: ứ
Công tiêu th c a máy nén ụ ủ
n
(
)
=
ứ ớ
lkt
vp 22
vp 11
n
1
- [kJ/kg] -
Ho c:ặ
1
n n
- ø Ø
n
=
l
1
kt
vp 11
n
1
p 2 p 1
(cid:246) (cid:230) œ Œ (cid:247) (cid:231) - [kJ/kg] (cid:247) (cid:231) œ Œ - ł Ł
œ Œ ß º
Nhi ng c n th i ra t l ệ ượ ầ ả
ả ả t ho c ặ
Ø Nhi n ướ
)
=
ng th i qua cánh t n nhi t l ệ ệ ượ c làm mát xung quanh xy lanh:
p
( tc n
2
n
t 1
ü N u là khí lí t
-
ng: ế ưở
n
1
n
- ø Ø
=
q
1
n
c v
T 1
kn n 1
p 2 p 1
(cid:246) (cid:230) - œ Œ (cid:247) (cid:231) - (cid:247) (cid:231) œ Œ - ł Ł œ Œ ß º
Ø Nhi
Nhi ng c n th i ra t l ệ ượ ầ ả
t l ệ ượ
ầ làm mát đ n nhi ng c n đ làm mát khí nén qua bình ể ư ế ử ụ
=
p
( tc v
2
t 1
m
ü N u là khí lí t
ể t đ t1, đ đ a đi s d ng: ệ ộ ) -
ng: ế ưở
n
1
n
- ø Ø
=
q
1
m
Tc p 1
p 2 p 1
(cid:246) (cid:230) œ Œ (cid:247) (cid:231) - (cid:247) (cid:231) œ Œ ł Ł œ Œ ß º
Ø N u là máy nén nhi u c p thì t
Nhi ng c n th i ra t l ệ ượ ầ ả
s áp su t ề ế ấ ỷ ố ấ
c
m
p=p p
d
ü pd là áp su t đ u ấ ầ ü pc là áp su t cu i ố ấ ü m là s c p nén ố ấ
Ø Khi đó, công tiêu th c a máy nén nhi u c p là: ụ ủ
trong m i c p: ỗ ấ
ề ấ
l = m ml i
ü
[kJ/kg]
li là công c a m i c p nén ỗ ấ ủ
U
QUÁ TRÌNH H N H P KHÍ Ỗ Ợ
(cid:229)=
Ø H n h p trong th tích khí đã cho:
iU
ü V i khí lí t
ể ợ ỗ
n
=
ng: ớ ưở
TGc v
TcG vi i i
= 1
i
(cid:229)
=
T
TcG vi i i . cG v
(cid:229)
Ø N p n dòng khí vào th tích c đ nh V1:
QUÁ TRÌNH H N H P KHÍ Ỗ Ợ
UU
ố ị ể ạ
(cid:229)+=
1
iT
ü V i khí lí t
n
+
ng: ớ ưở
= TcGTGc 1
1
v
TcG pi i
v 1
i
= 1
i
(cid:229)+
TcG pi i
TcG 1 v 1
i
=
T
(cid:229)
cg vi i
(cid:229)
I
QUÁ TRÌNH H N H P KHÍ Ỗ Ợ
(cid:229)=
Ø H n h p theo dòng:
iI
ü V i khí lí t
ỗ ợ
n
=
ng: ớ ưở
TGc p
TcG pi i
i
= 1
i
(cid:229)
i
=
T
(cid:229)
TcG pi i cg pi
i
(cid:229)
