Определите среднее давление воздуха в цилиндре компрессора, площадь поршня в котором равна 0,034 м2, ход поршня 47 см, а мощность, развиваемая при 106 ходах в 1 минуту, равна 28,2 кВТ
Чтобы найти среднее давление воздуха в цилиндре компрессора, необходимо использовать формулу для мощности, связанной с давлением и объемом.
Мощность (P)(P)(P) компрессора может быть выражена через среднее давление (p)(p)(p), объем VVV и количество ходов в минуту NNN:
P=p⋅V⋅N
P = p \cdot V \cdot N P=p⋅V⋅N
Где:
PPP — мощность в ваттах ВтВтВтppp — среднее давление в паскалях ПаПаПаVVV — объем, который сжимается за один рабочий ход, в кубических метрах м3м³м3NNN — количество ходов в минуту мин−1мин⁻¹мин−1Определение объема
Объем, сжимаемый за один ход поршня, можно найти как:
V=S⋅h
V = S \cdot h V=S⋅h
где:
SSS — площадь поршня м2м²м2hhh — ход поршня ммм
Площадь поршня S=0,034 м2S = 0,034 \, м^2S=0,034м2, а ход поршня h=0,47 м=0,47 мh = 0,47 \, м = 0,47 \, мh=0,47м=0,47м.
Теперь рассчитаем объем:
V=0,034 м2⋅0,47 м=0,01598 м3
V = 0,034 \, м^2 \cdot 0,47 \, м = 0,01598 \, м^3 V=0,034м2⋅0,47м=0,01598м3
Чтобы найти среднее давление воздуха в цилиндре компрессора, необходимо использовать формулу для мощности, связанной с давлением и объемом.
Мощность (P)(P)(P) компрессора может быть выражена через среднее давление (p)(p)(p), объем VVV и количество ходов в минуту NNN:
P=p⋅V⋅N P = p \cdot V \cdot N
P=p⋅V⋅N
Где:
PPP — мощность в ваттах ВтВтВтppp — среднее давление в паскалях ПаПаПаVVV — объем, который сжимается за один рабочий ход, в кубических метрах м3м³м3NNN — количество ходов в минуту мин−1мин⁻¹мин−1Определение объемаОбъем, сжимаемый за один ход поршня, можно найти как:
V=S⋅h V = S \cdot h
V=S⋅h
где:
SSS — площадь поршня м2м²м2hhh — ход поршня мммПлощадь поршня S=0,034 м2S = 0,034 \, м^2S=0,034м2, а ход поршня h=0,47 м=0,47 мh = 0,47 \, м = 0,47 \, мh=0,47м=0,47м.
Теперь рассчитаем объем:
V=0,034 м2⋅0,47 м=0,01598 м3 V = 0,034 \, м^2 \cdot 0,47 \, м = 0,01598 \, м^3
Параметры задачиV=0,034м2⋅0,47м=0,01598м3
Мощность в ваттах:
P=28,2 кВт=28200 Вт P = 28,2 \, кВт = 28200 \, Вт
P=28,2кВт=28200Вт
Количество ходов в минуту N=106 мин−1N = 106 \, мин^{-1}N=106мин−1.
Подставим значения в формулуТеперь подставим все известные значения в уравнение:
P=p⋅V⋅N ⟹ p=PV⋅N P = p \cdot V \cdot N \implies p = \frac{P}{V \cdot N}
P=p⋅V⋅N⟹p=V⋅NP
Сначала преобразуем количество ходов:
N=106 мин−1=106 ходов N = 106 \, мин^{-1} = 106 \, \text{ходов}
N=106мин−1=106ходов
Теперь подставим все значения:
p=282000,01598⋅106 p = \frac{28200}{0,01598 \cdot 106}
p=0,01598⋅10628200
Теперь решим это:
p=282001,69488≈16606,16 Па p = \frac{28200}{1,69488} \approx 16606,16 \, Па
Ответp=1,6948828200 ≈16606,16Па
Среднее давление воздуха в цилиндре компрессора составляет approximately 16606,16 Па, что равно примерно 16,61 кПа.