1. Компрессор всасывает $400$ м3/ч воздуха при давлении $p_1=0.1$ МПа и температуре $t_1=20$ °С и сжимает его до давления $p_2=0.5$ МПа. Определить теоретическую работу компрессора при адиабатном сжатии и температуру воздуха в конце сжатия.
2. Компрессор всасывает $100$ м3/ч воздуха при давлении $p_1=0.1$ МПа и температуре $t_1=27$ °С. Конечное давление воздуха составляет $p_2=0.8$ МПа. Определить теоретическую работу компрессора и расход охлаждающей воды, если ее температура повышается на $13$ °С. Расчет произвести для изотермического, адиабатного и политропного сжатия. Показатель политропы принять равным $1.2$, а теплоемкость воды $4.19$ кДж/кг·К.
3. Определить мощность идеального компрессора с изотермическим сжатием и часовое количество теплоты, передаваемое охлаждающей водой, если $p_1=101325$ Па и $t_1=20$ °С, а давление сжатого воздуха $p_2=0.4$ МПа. Расход всасываемоего воздуха $500$ м3/ч.
4. Компрессор всасывает $250$ м3/ч воздуха при $p_1=0.09$ МПа и $t_1=25$ °С и сжимает его до $p_2=0.8$ МПа. Какое количество воды нужно пропускать через рубашку компрессора в час, если сжатие происходит политропно с показателем $n=1.2$ и температура воды повышается на $15$ °С.
5. Компрессор всасавает воздух при давлении $0.1$ МПа и температуре $20$ °С и сжимает его изотермически до $0.8$ МПа. Определить производительность компрессора в м3/ч, если известно, что теоретическая мощность двигателя для привода компрессора равна $40$ кВт. Найти также часовой расход охлаждающей воды, если ее температура при охлаждении цилиндра компрессора повышается на $10$ °С. Теплоемкость воды принять равной $4.19$ кДж/кг·К.
6. Компрессор всасывает в минуту $100$ м3 водорода при температуре $20$ °С и давлении $0.1$ МПа и сжимает его до $0.8$ МПа. Определить потребную мощность двигателя для привода компрессора при адиабатном сжатии, если эффективный КПД компрессора равен $0.7$.
7. Трехступенчатый компрессор всасывает $60$ м3/ч воздуха при $p_1=0.08$ МПа и $t_1=27$ °С и сжимает его адиабатно до $10$ МПа. Между ступенями компрессора установлен промежуточный холодильник, в котором воздух охлаждается при постоянном давлении до начальной температуры. Определить производительность компрессора по сжатому воздуху и работу, затраченную на сжатие в компрессоре.
8. Двухступенчатый компрессор всасывает воздух при давлении $p_1=0.1$ МПа и температуре $t_1=20$ °С и сжимает его до конечного давления $p_2=4$ МПа. Между ступенями компрессора установлен промежуточный холодильник, в котором воздух охлаждается при постоянном давлении до начальной температуры. Производительность компрессора равна $500$ м3/ч.
Определить теоретическую мощность каждой ступени и количество теплоты, которое должно быть отведено от обеих ступеней компрессора и промежуточного холодильника, если известно, что отношение конечного давления к начальному одинаково для обоих ступеней и сжатия происходит политропно с показателем $n=1.3$.
9. Для лабораторных экспериментов необходимо иметь $G=180$ килограммов в секунду воздуха при параметрах $p_к=10$ МПа и $t_к=t_1$, где $t_1$ − температура окружающей среды. Рассчитать поршневой компрессор (без учета трения и вредного пространства), определить: количество ступеней компрессора; степень повышения давления в каждой ступени; количество тепла, отведенного от воздуха в цилиндрах компрессора, в промежуточных и конечном холодильниках (при охлаждении до $t_1$); мощность привода, если давление воздуха на входе в первую ступень компрессора $p_1=0.1$ МПа, а температура $t_1=27$ °С и допустимое повышение температуры воздуха в каждой ступени $Δt=180$, показатель политропы сжатия $n=1.25$.
10. Для двигателя с воспламенением от сжатия необходим трехстепенчатый компрессор, подающий $250$ кг/ч воздуха при давлении $8$ МПа. Определить теоретическую мощность компрессора. Сжатие считать адиабатным. В начале сжатия $p_1=0.095$ МПа и $t_1=17$ °С.
