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断熱･ポリトロープ圧縮

断熱･ポリトロープ圧縮
  • 断熱圧縮:機器等の受･放熱を考慮しない理論上の圧縮
  • ポリトロープ圧縮:圧縮工程における冷媒の排熱を伴う圧縮、
    流体の温度削減に因り圧縮効率を改善

断熱圧縮
  • 完全ガス･定圧条件における温度変化
    • 定圧比熱の変化は定積比熱、気体定数との和の変化に等しい
      算出式:
      pdv=Rdt
      \left(\begin{array}{lll}dq=C_{p}dT=C_{v}dT+pdv \\pdv=C_{p}dT-C_{v}dT \\C_{p}dT-C_{v}dT=Rdt\end{array}\right)
      C_{p}dT=(C_{v}+R)dT
    • 定圧比熱と定積比熱の差は気体定数に等しい
      C_{p}=C_{v}+R
      R=C_{p}-C_{v}

  • 比熱比(別:断熱指数):定圧比熱と定積比熱の比
    • k(正:konstant):比熱比、流体別の定数
      算出式:
      k=\frac{C_{p}}{C_{v}}

  • 定圧比熱、及び比熱比･気体定数の相互関係
    算出式:
    C_{v}=\frac{C_{p}}{k}
    \left(\begin{array}{llll}C_{p}-C_{v}=R \\C_{p}-\frac{C_{p}}{k}=R \\kC_{p}-C_{p}=kR \\C_{p}(k-1)=kR\end{array}\right)
    C_{p}=\frac{kR}{k-1}
    C'=\frac{p^{k-1/k}}{T}

  • 定積比熱、及び比熱比･気体定数の相互関係
    算出式:
    C_{p}}=k{C_{v}
    \left(\begin{array}{lll}C_{p}-C_{v}=R \\k{C_{v}-C_{v}}=R \\C_{v}(k-1)=R\end{array}\right)
    {C_{v}=\frac{R}{k-1}
    C=pv^k

  • 断熱圧縮における温度上昇率
    比が大きい場合、潤滑油の劣化、圧縮機寿命の低下を誘引
    算出式:
    \frac{T_{2}}{T_{1}}=\left(\frac{P_{2}}{P_{1}}\right)^\left(k-1\right)/k

  • 断熱圧縮における仕事
    算出式:
    w=h_{2}-h_{1}

ポリトロープ圧縮
  • 実際上の圧縮機熱収支における圧縮条件
    流体の保有熱に因る機器への放熱
    • 高比熱比のアンモニアに対する水冷式の採択
    • 高圧のR22冷媒に対する空冷式の採択

  • p-v線図
+ ...
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  • ポリトロープ圧縮における圧力･体積の相互関係
    • 特定圧力において体積は定量
      • Cn:定数
      • n:ポリトロープ指数、実測に因り算出
        算出式:
        pv^n=C_{n}
    • 圧力変化に伴う体積変化
      算出式:
      \frac{p_{2}}{p_{1}}=\left(\frac{v_{2}}{v_{1}}\right)^n

  • ポリトロープ圧縮における比エンタルピーの変化
    流体の冷却に因り保有熱が削減
    算出式:
    h_{2}-h_{1}=-\int_{1}^{2}dq+\int_{1}^{2}vdp

  • 圧縮に因る仕事
    算出式:
    w=\int_{1}^{2}vdp
         =\frac{n}{n-1}(p_{2}v_{2}-p_{1}v_{1})

タグ：

ポリトロープ圧縮 断熱圧縮 第2種冷凍機械責任者 p-v線図
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最終更新：2010年01月31日 14:20
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