Was sind die am häufigsten verwendeten physikalischen Parameter von Luftkompressoren?
Druck
Die Kraft, die unter normalem Atmosphärendruck auf eine Grundfläche von 1 Quadratzentimeter wirkt, beträgt 10,13 N.Daher beträgt der absolute Luftdruck auf Meereshöhe etwa 10,13 x 104 N/m2, was 10,13 x 104 Pa (Pascal, die SI-Einheit des Drucks) entspricht.Oder verwenden Sie eine andere häufig verwendete Einheit: 1bar=1x105Pa.Je höher (oder tiefer) Sie über dem Meeresspiegel sind, desto niedriger (oder höher) ist der Luftdruck.
Die meisten Manometer sind auf die Differenz zwischen dem Druck im Behälter und dem Atmosphärendruck kalibriert. Um den absoluten Druck zu erhalten, muss also der örtliche Atmosphärendruck addiert werden.
Temperatur
Die Gastemperatur ist sehr schwer eindeutig zu definieren.Die Temperatur ist ein Symbol für die durchschnittliche kinetische Energie der molekularen Bewegung eines Objekts und die kollektive Manifestation der thermischen Bewegung einer großen Anzahl von Molekülen.Je schneller sich die Moleküle bewegen, desto höher ist die Temperatur.Beim absoluten Nullpunkt stoppt die Bewegung vollständig.Die Kelvin-Temperatur (K) basiert auf diesem Phänomen, verwendet aber die gleichen Maßeinheiten wie Celsius:
T=t+273,2
T = absolute Temperatur (K)
t=Celsius-Temperatur (°C)
Das Bild zeigt den Zusammenhang zwischen der Temperatur in Celsius und Kelvin.Bei Celsius bezieht sich 0° auf den Gefrierpunkt von Wasser;während für Kelvin 0° der absolute Nullpunkt ist.
Wärmekapazität
Wärme ist eine Energieform, die sich als kinetische Energie ungeordneter Materiemoleküle manifestiert.Die Wärmekapazität eines Objekts ist die Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur um eine Einheit (1 K) zu erhöhen, auch ausgedrückt als J/K.Die spezifische Wärme eines Stoffes wird häufig verwendet, d. h. die Wärme, die erforderlich ist, damit eine Masseneinheit eines Stoffes (1 kg) die Temperatureinheit (1 K) ändert.Die Einheit der spezifischen Wärme ist J/(kgxK).Ebenso ist die Einheit der molaren Wärmekapazität J/(molxK)
cp = spezifische Wärme bei konstantem Druck
cV = spezifische Wärme bei konstantem Volumen
Cp = molare spezifische Wärme bei konstantem Druck
CV = molare spezifische Wärme bei konstantem Volumen
Die spezifische Wärme bei konstantem Druck ist immer größer als die spezifische Wärme bei konstantem Volumen.Die spezifische Wärme eines Stoffes ist keine Konstante.Im Allgemeinen nimmt sie mit steigender Temperatur zu.Aus praktischen Gründen kann der Durchschnittswert der spezifischen Wärme verwendet werden.cp≈cV≈c für flüssige und feste Stoffe.Die benötigte Wärme von Temperatur t1 bis t2 beträgt: P=m*c*(T2 –T1)
P = Wärmeleistung (W)
m=Massenstrom (kg/s)
c=spezifische Wärme (J/kgxK)
T=Temperatur(K)
Der Grund, warum cp größer als cV ist, ist die Ausdehnung von Gas unter konstantem Druck.Das Verhältnis von cp zu cV wird als isentropischer oder adiabatischer Index Š bezeichnet und ist eine Funktion der Anzahl der Atome in den Molekülen einer Substanz.
Leistung
Mechanische Arbeit kann als Produkt der auf ein Objekt einwirkenden Kraft und der in Richtung der Kraft zurückgelegten Strecke definiert werden.Arbeit ist wie Wärme eine Art Energie, die von einem Objekt auf ein anderes übertragen werden kann.Der Unterschied besteht darin, dass Kraft die Temperatur ersetzt.Dies wird dadurch veranschaulicht, dass das Gas im Zylinder durch einen sich bewegenden Kolben komprimiert wird, dh die Kraft, die den Kolben drückt, erzeugt eine Kompression.Dabei wird Energie vom Kolben auf das Gas übertragen.Diese Energieübertragung ist thermodynamische Arbeit.Die Arbeitsergebnisse können in vielen Formen ausgedrückt werden, beispielsweise als Änderungen der potentiellen Energie, Änderungen der kinetischen Energie oder Änderungen der thermischen Energie.
Mechanische Arbeit im Zusammenhang mit Volumenänderungen gemischter Gase ist einer der wichtigsten Prozesse in der technischen Thermodynamik.
Die internationale Arbeitseinheit ist Joule: 1J=1Nm=1Ws.
Leistung
Leistung ist die pro Zeiteinheit geleistete Arbeit.Es handelt sich um eine physikalische Größe zur Berechnung der Arbeitsgeschwindigkeit.Seine SI-Einheit ist Watt: 1W=1J/s.
Beispielsweise ist der Leistungs- bzw. Energiefluss zur Kompressorantriebswelle numerisch gleich der Summe der im System freigesetzten Wärme und der auf das Druckgas wirkenden Wärme.
Volumenstrom
Der Systemvolumenstrom ist ein Maß für das Flüssigkeitsvolumen pro Zeiteinheit.Sie kann wie folgt berechnet werden: die Querschnittsfläche, durch die das Material fließt, multipliziert mit der durchschnittlichen Fließgeschwindigkeit.Die internationale Einheit des Volumenstroms ist m3/s.Allerdings wird auch häufig die Einheit Liter/Sekunde (l/s) für den Kompressorvolumenstrom (auch Durchflussrate genannt) verwendet, ausgedrückt als Standardliter/Sekunde (Nl/s) oder freier Luftstrom (l/s).Nl/s ist die unter „Standardbedingungen“ neu berechnete Durchflussrate, d. h. der Druck beträgt 1,013 bar (a) und die Temperatur beträgt 0 °C.Die Standardeinheit Nl/s wird hauptsächlich zur Bestimmung des Massendurchflusses verwendet.Freier Luftstrom (FAD), der Ausgangsstrom des Kompressors wird unter Einlassbedingungen in den Luftstrom umgewandelt (Einlassdruck beträgt 1 bar (a), Einlasstemperatur beträgt 20 °C).
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