¿Cuáles son los parámetros unitarios físicos comúnmente utilizados en los compresores de aire?
presión
La fuerza que actúa sobre un área de base de 1 centímetro cuadrado bajo presión atmosférica estándar es de 10,13 N.Por lo tanto, la presión atmosférica absoluta al nivel del mar es aproximadamente 10,13x104N/m2, lo que equivale a 10,13x104Pa (Pascal, la unidad de presión del SI).O utilice otra unidad de uso común: 1bar=1x105Pa.Cuanto más alto (o más bajo) estés del nivel del mar, más baja (o más alta) será la presión atmosférica.
La mayoría de los manómetros se calibran como la diferencia entre la presión en el recipiente y la presión atmosférica, por lo que para obtener la presión absoluta, se debe sumar la presión atmosférica local.
temperatura
La temperatura del gas es muy difícil de definir claramente.La temperatura es un símbolo de la energía cinética promedio del movimiento molecular de un objeto y es la manifestación colectiva del movimiento térmico de una gran cantidad de moléculas.Cuanto más rápido se mueven las moléculas, mayor es la temperatura.En el cero absoluto, el movimiento se detiene por completo.La temperatura Kelvin (K) se basa en este fenómeno, pero utiliza las mismas unidades de escala que Celsius:
T=t+273,2
T = temperatura absoluta (K)
t=temperatura Celsius (°C)
La imagen muestra la relación entre la temperatura en Celsius y Kelvin.Para Celsius, 0° se refiere al punto de congelación del agua;mientras que para Kelvin, 0° es el cero absoluto.
Capacidad calorífica
El calor es una forma de energía, que se manifiesta como la energía cinética de moléculas desordenadas de materia.La capacidad calorífica de un objeto es la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura en una unidad (1K), también expresada como J/K.El calor específico de una sustancia se usa ampliamente, es decir, el calor requerido para que una unidad de masa de sustancia (1 kg) cambie la unidad de temperatura (1 K).La unidad de calor específico es J/(kgxK).De manera similar, la unidad de capacidad calorífica molar es J/(molxK)
cp = calor específico a presión constante
cV = calor específico a volumen constante
Cp = calor específico molar a presión constante
CV = calor específico molar a volumen constante
El calor específico a presión constante es siempre mayor que el calor específico a volumen constante.El calor específico de una sustancia no es constante.En general, aumenta a medida que aumenta la temperatura.A efectos prácticos, se puede utilizar el valor medio del calor específico.cp≈cV≈c para sustancias líquidas y sólidas.El calor requerido desde la temperatura t1 a t2 es: P=m*c*(T2 –T1)
P = potencia térmica (W)
m=flujo másico (kg/s)
c=calor específico (J/kgxK)
T=temperatura(K)
La razón por la que cp es mayor que cV es la expansión del gas a presión constante.La relación entre cp y cV se denomina índice isentrópico o adiabático, К, y es función del número de átomos en las moléculas de una sustancia.
logro
El trabajo mecánico se puede definir como el producto de la fuerza que actúa sobre un objeto por la distancia recorrida en la dirección de la fuerza.Al igual que el calor, el trabajo es un tipo de energía que puede transferirse de un objeto a otro.La diferencia es que la fuerza reemplaza a la temperatura.Esto se ilustra cuando el gas en el cilindro es comprimido por un pistón en movimiento, es decir, la fuerza que empuja el pistón crea compresión.Por tanto, la energía se transfiere del pistón al gas.Esta transferencia de energía es trabajo termodinámico.Los resultados del trabajo se pueden expresar de muchas formas, como cambios en la energía potencial, cambios en la energía cinética o cambios en la energía térmica.
El trabajo mecánico relacionado con los cambios de volumen de los gases mezclados es uno de los procesos más importantes en ingeniería termodinámica.
La unidad internacional de trabajo es Joule: 1J=1Nm=1Ws.
fuerza
La potencia es el trabajo realizado por unidad de tiempo.Es una cantidad física utilizada para calcular la velocidad del trabajo.Su unidad SI es vatio: 1W=1J/s.
Por ejemplo, el flujo de potencia o energía al eje impulsor del compresor es numéricamente igual a la suma del calor liberado en el sistema y el calor que actúa sobre el gas comprimido.
Volumen bajo
El caudal volumétrico del sistema es una medida del volumen de líquido por unidad de tiempo.Se puede calcular como: el área de la sección transversal a través de la cual fluye el material multiplicada por la velocidad promedio del flujo.La unidad internacional de caudal volumétrico es m3/s.Sin embargo, la unidad litro/segundo (l/s) también se utiliza a menudo en el caudal volumétrico del compresor (también llamado caudal), expresado como litro/segundo estándar (Nl/s) o caudal de aire libre (l/s).Nl/s es el caudal recalculado en “condiciones estándar”, es decir, la presión es 1.013bar (a) y la temperatura es 0°C.La unidad estándar Nl/s se utiliza principalmente para determinar el caudal másico.Flujo de aire libre (FAD), el flujo de salida del compresor se convierte en flujo de aire en las condiciones de entrada (la presión de entrada es 1 bar (a), la temperatura de entrada es 20 °C).
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