ROOT-FÚVÓ indikátordiagramja

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "ROOT-FÚVÓ indikátordiagramja"

Zsolt Takács
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Vegyiari és áramlástechnikai géek. 6. előadás Kéítette: dr. Váradi Sándor Budaesti Műaki és Gazdaságtudományi Egyetem Géémérnöki Kar Hidrodinamikai Renderek Tanék 1111, Budaest, Műegyetem rk. 3. D é Tel: Fax: htt://

2 ROOT-FÚVÓ indikátordiagramja Az ábrában látható indikátordiagram erint a isaáramlott V térfogatú gáz komresiójának eredményeként a hengertérben a nyomás -ről -re nő állandó térfogat mellett (1-2 onalaka) Az 1-2 onalaka a munkatérbe beíott gáz komresióonala, amely a hűtés mértékétől függően adiabata agy olitróa Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

3 A forgó dugattyú a gázzal az területtel arányos munkát közöl, miel a dugattyúnak nemcsak a állított V 1 mennyiséget kell a hengerből kitolnia, hanem azt a V mennyiséget is, amely a nyomócsonkból isaáramlott Az ösesűrített nyomású gázból a rések miatt V térfogatú gáz állandóan isaáramlik a íóoldalra, így az emiatt keletkezett eteség az területtel arányos Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

4 A forgódugattyú jellemző geometriai adatai Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

5 Az egy körülfordulás alatt állított elméleti gázmennyiség ahol V& elm D a forgódugattyú átmérője B a forgódugattyú élessége A a forgódugattyú keretmetete D π 4 V 2 2 π A ψ D 4 s n 2 D 2 π 4 legyen a forgódugattyú rofilkézésétől függően A Bn Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

6 Ψ (0.56) tengelyagy elhelyezhetőség függényében Ψ0.8 tengellyel egybekoácsolt rofil esetén Az effektí gázállítás a λ állítási fok felhanálásáal V& eff λ V& elm λ V s n Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

7 A λ állítási fokkal a belső réseteséget T a károstérben rekedt, a íótér nyomására exandált gáz hatását a tömelencén át táozó gázmennyiséget a felmelegedés hatását esük figyelembe. V λ V λt T ind s T hengerben léő gáz λ λ λ η λ mennyiségi fok λ T melegedési tényező η olumetrikus hatásfok (az egé géé) Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

8 A olumetrikus hatásfok (η ) a kerületi sebesség (u) függényében. Paraméter a nyomásiony: (π) Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

9 Térfogatáram áltoztatási lehetőség az n fordulatám áltoztatásáal V& eff λ V& elm λv s n A λ állítási fok értéke a rések méretétől, a hűtés mértékétől függ. Tájékoztató érték: λ λ2ψ D 4 2 π Bn Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

10 A gáz felmelegedésének izsgálata ( ) W 1,2 q c T T m 1kg W 1,2 + 1, 2 q c 1,2 q Egy körülfordulásra h ( ) q T T + hűtés esetén hűtés nélkül: q h 0 eső munka: ahol m helyett írható: V s ( ) ( )m c T T h m mt & 1 m& n Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

11 V& eff λ V s n V s V& λ eff n V& eff & λn ( ) ( ) m c T T n V& eff mrt & ( ) m& c λ c T V& eff mrt & ( ) m& c ( ) c ( T T )m& c T Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

12 ( ) ( ) c c 1 c c κ 1 λκ c 1 λ 1 κ T κ 1 κ T T T T T π T κ 1 T 1+ π 1 λκ ( ) Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

13 T Példa az állaotáltozás és a fúó geometria ámítására 1.6 bar ab. κ1.4 n1.3 n960/min T? 1 bar ab. λ0.75 ψ0.8 T? T C 288 K B/D1.21 t? D? κ T 1 + π λκ 0.75x1.4 t 80.8 C ( 1) 288x 1+ x( 1.6 1) 353. K 8 T T T K Az adiabata hanos teljesítmény: V& m eff 0.05 s esetén κ Ph a κ κ V eff 1 10 x0.05x & 1 1 κ d W Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

14 Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás Politró hanos teljesítmény: W x x n n V P n n eff h ol &

15 Izoterm hanos teljesítmény: Ph izot V& eff ln 10 x0.05xln 2350W 1 Az elméleti gázállítás: V& eff 0.05 V& m elm λ 0.75 A hengertérfogat: V V & n A forgódugattyú átmérője: s elm x10 m 3 3 s & V eff 2 π λ2ψ D 4 B D Dn Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

16 D 3 4V& eff B λ2ψπ D Az indikált teljesítmény: P ind V& elm n 3 4x x2x0.8xπx1.21x x( ) A hajtás teljesítményükséglete η mech 0.9 felételéel: m 4000 W P ö P η ind mech W Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

17 Az adiabatikus hatásfok: η ad P P h ad ö A olitró hatásfok: η ol Ph P ol ö Az izotermikus hatásfok: η izot P P h izot ö Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

18 Root-fúó jelleggörbe Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

19 Root-fúó kagylódiagramja Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

20 Zajcsökkentés A Root-fúó működéséből köetkezően a munkatérben a gáz komresióját a nyomócsonkból isaáramló gáz égzi el és a gé a beíott gázt a teljes ellennyomás ellenében tolja ki a munkatérből A isaáramlás erős zajjal jár, toábbá a hirtelen nyomásnöekedés okozta nyomáshullám a gázban mind a íó, mind edig a nyomócsonk irányában toábbhalad Kétiskótás forgódugattyú esetén a forgóré egy körülfordulása alatt négyer lé fel nyomásemelkedés a munkatérben A zaj csúcsértékét a nyomáshullám okozza, de emellett zajt kelt a rezgésbe jött ház, csőezeték is; n1500/min fordulatnál 4x Hz nél an a zaj csúcsértéke (kritikus frekencia) Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

21 Zajcsillaító dob. Exanziós dob Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

22 Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

23 A hangnyomásint áltozása egykamrás hangtomító dobbal és anélkül Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

24 Beéítési köetelmények Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

25 Térfogatáram áltoztatás & V eff n áltoztatásáal 2 D λ ψ 4 2 π Bn Ékíjáttétel a motor és a fúó között Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

26 Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

27 Csúólaátos komresor Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

28 A csúólaátos komresor kis nyomásokon ersenytársa a dugattyús komresornak A gének nincsenek lengő tömegei, ezért nagy fordulatámmal járatható és így közetlenül ösekacsolható illamos motorral A komresió-ionyt a sarkantyúög abja meg 4bar (egy fokozatban ) max A laát élettartama ~ üzemóra Szokásos méretek: e/de/(2r) A ház ill. a rotor élességi méretének jele: B Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

29 Azért, hogy a laátoknak a ház külső falán csúó éleinek koása kisebb legyen, a laátokkal (forgórésel) együtt forgó gyűrű ei fel a radiális irányú erőket. Ez a gyűrű a ház kimunkált és kent hornyában csúik és együtt forog az indítás után a forgórésel Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

30 Jellemző adatok Effektí gázállítás: n 960 /min; 720; 560 max 4 bar egyfokozatú komresoroknál 8-12 bar kétfokozatú komresoroknál Laátastagság: s2-3mm acéllemez laátok esetében 5-8mm műanyag laátok esetében Laátám: z8-24 (32) Szélesség/átmérő méretiony: B/DB/(2R) & V eff m 3 h Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

31 Ferde laátozás a beékelődés ellen A ferde hornyok iránya olyan, hogy a laátokra ható eredő erő átlagos iránya megegyezzék a laát-ferdeséggel a íott oldalon, így a laátok esetleges beorulása (főleg kisebb fordulatámon) elkerülhető legyen Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

32 Az s laátastagságot elhanyagola a cellatérfogat: V ϕ BA ϕ A cellatérfogat (leezetés nélkül): V ϕ β e eβ BRe 2sin cosϕ + sin β cos 2ϕ + β 2 2R 2R Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

33 Ha ϕ0 akkor V ϕ V ϕmax1 (cosϕcos2ϕ1) V ϕ max1 ekkor az effektí gázállítás ékony laátok esetén, ha Akkor ezzel β e eβ BRe 2sin + sin β + β 2 2R 2R V & λv zn o ( β 15 ) V eff 1 ϕ max1 z 24 2π β β π sin β β sin z 2 2 z 2π BRe + z e 2R 2π z e 2R 2π + z 2π z ϕ max 2 4π BRe z Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

34 & V eff 4π λv ϕ max 2 zn λbre zn λ4πbren z 2 Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

35 & V eff 2 4π λv ϕ max 2 zn λbre zn λ4πbren z λusb Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

36 A sarkantyúög meghatározása Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

37 ρ V 2 A a ' b' cd B A 2 2 ρ r 2 ( ) ( ) ϕ a' b' cd 2 ρ 2 r 2 π β π ( ) y + e cos γ + cos γ + 2Recosγ + 2 x + R R R e 2 2 R + 2 Re cos γ + e β V ϕ Aa' b' cd B R e B 2 [ ( ) ] Recosγ + R e [ Recosγ + + 2Re ] R e R e B 2 β 2 Re 1+ cosγ B 1+ cosγ 2 β ( ) ( )β ReB 2 Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás β

38 ha γ0 akkor V ϕ V ϕmax3 (cosγ1) V 2ReBβ ϕ max 3 ReB 4π z (mint V ϕmax2 ) Politró állaotáltozással n V ϕ max V n ϕ Méretezési alaegyenlet a sarkantyúög meghatározására 1 n ( 1+ cosγ ) V ϕ ReB β 1+ V ϕ max 2ReBβ cosγ 2 Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

39 Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás A sarkantyúög: A olitró hanos teljesítmény: Az izotermikus hanos teljesítmény: n n eff ol h n n V P & V P eff izot h ln & 2 β γ α +

40 A olitró állaotáltozás hatásfoka: η h ol P h ol P ö Az izoterm állaotáltozás hatásfoka: η h izot P P h izot ö Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

41 Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

42 Térfogatáram áltoztatás 1. Fordulatám áltoztatás & V eff 2 λ 4π B R e n gazdaságos, ha a hajtó gé fordulata gazdaságosan áltoztatható ker min 2 r π n m/s legyen, hogy a laátok kicsúsanak a horonyból Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

43 Térfogatáram áltoztatás 2. A íóezeték fojtása Pillangóeleel (l.) a íóoldalon 3. Üresjáratra állítás (lásd a köetkező dián) max A (m+m o ) g min A m g max max min min m + m A o m g m A beállítható az m o tömeggel o g Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

44 Időakos üresjáratra állítás: náll. + beíás megakítás + by-ass Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

45 Légüst kell! Teljesen elzára a íóezetéket a állítás fokozatosan csökken, majd nulla le ha a teret a gé légtelenítette. A gáz hőmérséklete nagyon nagy lehet a komresióiony nöekedése miatt ( n 1) n Leezetése: V V 1 n T T V RT V RT 1 n T T n V V Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás n

46 Térfogatáram áltoztatás 4. Időakos leállítás 1. A hajtómotor leáll (az újraindulás során a komresort a íócsonkban teljesen zárni kell) 2. Tengelykacsolóal leálatjuk a komresort a hajtó géről Vegyiari- és áramlástechnikai géek. 6. előadás

Hasonló dokumentumok

Mérnöki alapok 11. előadás

Mérnöki alapok 11. előadás Készítette: dr. Váradi Sándor Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépészmérnöki Kar Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék 1111, Budapest, Műegyetem rkp. 3. D ép. 334.