Φ Φ Φ Φ - FSB
Φ Φ Φ Φ - FSB
Φ Φ Φ Φ - FSB
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Mirko Tadić<br />
Termodinamika<br />
Politrope otvorenih sustava<br />
Proces u nekim važnim tehničkim uređajima može se klasificirati kao proces idealnog<br />
radnog medija u otvorenom sustavu. Kao primjer spomenimo zračni kompresor koji je<br />
pokretan električkim motorom. Radnom mediju, zraku, pripisuje se idealno ponašanje budući<br />
da su stvarni tlak i temperatura tijekom procesa daleko od uvjeta pretvorbe u kapljevito stanje<br />
(sudionika u zraku). Kao sastav zraka obično se uzima molni sastav s 21% O 2 i 79% N 2 .<br />
Standardni sastav zraka ponešto je drugačiji. Za svojstva takvog zraka postoje numerički<br />
podaci u odgovarajućim tablicama, pa se pri proračunu zrak smatra jednim plinom.<br />
Radi lakšeg razumijevanja opisa rada stapnog kompresora prikazan je na slici 6.2 presjek<br />
cilindra. Otvaranje i zatvaranje usisnog (UV) i tlačnog (TV) ventila određeno je razlikom<br />
tlaka zraka u cilindru i tlakova u usisnom (p u ), odnosno tlačnom (p t ) vodu.<br />
tlačni vod<br />
štetni prostor<br />
cilindar<br />
p t<br />
TV<br />
STAPAJICA<br />
p u<br />
usisni vod<br />
UV<br />
STAP<br />
s<br />
stapaj<br />
Slika 6.2 Stapni kompresor<br />
Realni i teorijski proces zraka u kompresoru prikazani su u p-V dijagramu na slici 6.3.<br />
Na realni proces utječu dva faktora:<br />
• postojanje štetnog prostora u kojem uvijek ostaje dio komprimiranog zraka, koji se pri<br />
usisu miješa s usisanim zrakom,<br />
• inertnost usisnog i tlačnog ventila zbog koje pri usisu nastaje potlak, a pri ispuhu<br />
pretlak – u odnosu na tlakove u usisnom i tlačnom vodu.<br />
Teorijski proces aproksimira usis kao punjenje cilindra sa zrakom čiji se tlak i temperatura pri<br />
tome ne mijenjaju, tj. zrak je istog stanja kao u usisnom vodu. Stoga je sekvenca usisa čisti<br />
transport vanjskog zraka, koji je uzrokovan pokretom stapa. Stanje plina nije pod utjecajem<br />
bilo kakve mehaničke i toplinske interakcije iz okoliša, pa zbog toga usis nije politropska<br />
promjena. Sve točke na liniji usisa su istog stanja kao i točka označena s (1).<br />
Nakon završetka usisa, stap kreće u suprotnom smjeru, a oba ventila su zatvorena.<br />
Smanjivanjem volumena zrak se komprimira pri čemu raste tlak. Sekvenca kompresije smatra<br />
se ravnotežnom promjenom, tj. politropom, pV n = konst.<br />
Njen eksponent n ovisi o izmjeni<br />
topline, tj. hlađenju tijekom kompresije, Φ 12 . Kompresija završava u trenutku kada je tlak u<br />
cilindru dostigao vrijednost tlaka u tlačnom vodu.<br />
Rad ventila kompresora nije dirigiran nikakvim drugim mehanizmom, već samo razlikama<br />
tlaka, koje se u teorijskom procesu smatraju zanemarivo malenim, a reakcije ventila<br />
trenutnim.<br />
67
Change language