1396569

Chương 2 Các quá trình nhi t ñ ng cơ b n
- 27-
Chương 2
CÁC QUÁ TRÌNH NHI T ð NG CƠ B N
2.1. Khái ni m
2.1.1. Hơi nư c là 1 khí th c
Hơi nư c có r t nhi u ưu ñi m so v i các môi ch t khác như có nhi u trong
thiên nhiên, r ti n và ñ c bi t là không ñ c h i ñ i v i môi trư ng và không ăn mòn
thi t b , do ñó nó ñư c s d ng r t nhi u trong các ngành công nghi p. Hơi nư c
thư ng ñư c s d ng trong th c t tr ng thái g n tr ng thái bão hoà nên không th
b qua th tích b n thân phân t và l c hút gi a chúng. Vì v y, không th dùng
phương trình tr ng thái lí tư ng cho hơi nư c ñư c.
Phương trình tr ng thái cho hơi nư c ñư c dùng nhi u nh t hi n nay là phương trình
Vukalovich-novikov:
( ) 32
2
1
m
a c
p v b RT
V
T
+
      + − = −       
ñây : , ,a b m là các h s ñư c xác ñ nh b ng th c nghi m.
T công th c này ngư i ta ñã xây d ng b ng và ñ th hơi nư c .
2.1.2 Quá trình hoá hơi c a nư c
Nư c có th chuy n t th l ng sang th hơi nh quá trình hoá hơi. Quá trình
hoá hơi có th là bay hơi ho c sôi.
* Quá trình bay hơi:
Quá trình bay hơi là quá trình hoá hơi ch x y ra trên b m t thoáng ch t l ng, nhi t
ñ b t kì.
- ði u ki n ñ x y ra quá trình bay hơi : Mu n x y ra quá trình bay hơi thì c n ph i có
m t thoáng.
- ð c ñi m c a quá trình bay hơi: Quá trình bay hơi x y ra do các phân t nư c trên b
m t thoáng có ñ ng năng l n hơn s c căng b m t và thoát ra ngoài, b i v y quá trình
bay hơi x y ra b t kì nhi t ñ nào.
- Cư ng ñ bay hơi ph thu c vào b n ch t và nhi t ñ c a ch t l ng. Nhi t ñ càng
cao thì t c ñ bay hơi càng l n.
* Quá trình sôi:
Quá trình sôi là quá trình hoá hơi x y ra c trong lòng th tích ch t l ng.
- ði u ki n ñ x y ra qu trình sôi: Khi cung c p nhi t cho ch t l ng thì nhi t ñ c a
nó tăng lên và cư ng ñ bay hơi cũng tăng lên, ñ n m t nhi t ñ xác ñ nh nào ñó thì
hi n tư ng bay hơi x y ra c trong toàn b th tích ch t l ng, khi ñó các b t hơi xu t
hi n c trên b m t nh n nhi t l n trong lòng ch t l ng, ta nói ch t l ng sôi. Nhi t ñ
ñó ñư c g i là nhi t ñ sôi hay nhi t ñ bão hoà.
- ð c ñi m c a quá trình sôi: Nhi t ñ sôi ph thu c vào b n ch t và áp su t c a ch t
l ng ñó. áp su t không ñ i nào ñó thì nhi t ñ sôi c a ch t l ng không ñ i, khi áp
su t ch t l ng càng cao thì nhi t ñ sôi càng l n và ngư c l i.
2.1.3 Quá trình ngưng t
Quá trình ngư c l i v i quá trình sôi là quá trình ngưng t , trong ñó hơi nh
nhi t và bi n thành ch t l ng. Nhi t ñ c a ch t l ng không thay ñ i su t trong quá
trình ngưng t .

- 28-
2.2. Quá trình hóa hơi ñ ng áp
2.2.1 Mô t quá trình
Gi thi t nư c b t ñ u tr ng thái O trên ñ th p-v và T-s (xem hình) có nhi t
ñ t , th tích riêng là v . Khi cung c p nhi t cho nư c trong ñiêu ki n áp su t không
ñ i p const= , nhi t ñ và th tích riêng tăng lên. ð n nhi t ñ nào ñó thì nư c b t
ñ u sôi, có th tích riêng là 'v và các thông s tr ng thái khác tương ng là: u’, i’, s’,
tr ng thái sôi ñư c bi u th b ng ñi m A.. st ñư c g i là nhi t ñ sôi hay nhi t ñ bão
hoà ng v i áp su t p .
N u ti p t c c p nhi t v n áp su t ñó thì cư ng ñ b c hơi càng tăng nhanh,
nhi t ñ c a nư c và hơi không thay ñ i và b ng st . ð n m t lúc nào ñó thì toàn b
nư c s bi n hoàn toàn thành hơi trong khi nhi t ñ c a hơi v n còn gi nhi t ñ st .
Hơi nư c tr ng thái này ñư c g i là hơi bão hoà khô, ñư c bi u di n b ng ñi m C.
Các thông s t i ñi m C ñư c kí hi u là v’’, u’’, i’’, s’’. Nhi t lư ng c p vào cho 1 kg
nư c t khi b t ñ u sôi ñ n khi bi n thành hơi hoàn toàn ñư c g i là nhi t n hoá hơi,
kí hi u là " 'r i i= − .
N u ta cung c p nhi t cho hơi bão hoà khô v n áp su t ñó thì nhi t ñ và th
tích riêng c a nó l i b t ñ u ti p t c tăng lên. Hơi nư c nhi t ñ này g i là hơi quá
nhi t. Các thông s hơi quá nhi t kí hi u là v, p, t, i, s. Hi u s nhi t ñ c a hơi quá
nhi t và hơi bão hoà ñư c g i là ñ quá nhi t. ð quá nhi t càng cao thì hơi càng g n
v i khí lí tư ng.
V y áp su t p không ñ i, khi c p nhi t cho nư c ta s có các tr ng thái O,
A, C tương ng v i nư c chưa sôi, nư c sôi và hơi bão hoà khô. Quá trình ñó ñư c
g i là quá trình hoá hơi ñ ng áp.
Tương t như v y, n u c p nhi t ñ ng áp cho nư c áp su t 1p const= thì
ta có các tr ng thái tương ng kí hi u 1 1 1, ,O A C và áp su t p2 = const ta cũng có các
ñi m tương ng là 2 2 2, ,O A C ....
2.2.2 Các ñư ng ñ c tính c a nư c
Khi n i các ñi m O , 1O , 2O , 3O ...........ta ñư c m t ñư ng g i là ñư ng nư c
chưa sôi, ñư ng này g n nhà th ng ñ ng, ch ng t th tích riêng c a nư c r t ít ph
thu c vào áp su t.

- 29-
Khi n i các ñi m 1 2 3, , ,A A A A ...........ta ñư c m t ñư ng cong bi u th tr ng thái nư c
sôi g i là ñư ng gi i h n dư i. Khi nhi t ñ sôi tăngthì th tích riêng c a nư c sôi ,
v
tăng, do ñó ñư ng cong này d ch d n v phía bên ph i khi tăng áp su t.
Khi n i các ñi m 1 2 3, , ,C C C C ........ta ñư c m t ñư ng cong bi u th tr ng thái hơi
bão hoà khô, g i là ñư ng gi i h n trên. Khi áp su t tăng thì th tích riêng c a hơi bão
hoà khô gi m nên ñư ng cong này d ch v phía trái.
ðư ng gi i h n trên và ñư ng gi i h n dư i g p nhau t i ñi m K , g i là ñi m t i h n.
Tr ng thái t i ñi m K g i là tr ng thái t i h n, ñó chính là tr ng thái mà không còn s
khác nhau gi a ch t l ng sôi và hơi bão hào khô. Các thông s tương ng v i tr ng
thái ñó ñư c g i là thông s t i h n.
*Ví d : nư c có 22,1kp Mpa= , 374o
kt C= , 3
0.00326 /kv m kg= ,
2156,2 /ki kj kg= , 4,43 /ks kj kg= ñ .
Hai ñư ng gi i h n trên và dư i chia ñ th làm 3 vùng. Vùng bên trái ñư ng gi i h n
dư i là vùng nư c chưa sôi, vùng bên ph i ñư ng gi i h n trên là vùng hơi quá nhi t,
còn vùng gi a hai ñư ng gi i h n là vùng hơi bão hoà m.
Trong vùng bão hoà m thì nhi t ñ và áp su t không còn là thông s ñ c l p
n a. ng v i nhi t ñ sôi, môi ch t có áp su t nh t ñ nh và ngư c l i m t áp su t xác
ñ nh, môi ch t có nhi t ñ sôi tương ng. Vì v y, vùng này mu n xác ñ nh tr ng thái
c a m i ch t ph i dùng thêm m t thông s n a g i là ñ khô x hay ñ m y c a
hơi,( 1y x= − ).
N u xét G kg h n h p hơi và nư c (hơi m), trong ñó g m
h h
x n h
G G
x
G G G
= =
+
ho c ñ m:
n
n h
G
y
G G
=
+
Như v y ta th y: Trên ñư ng gi i h n dư i lư ng hơi 0hG = , do ñó ñ khô 0x = ,
ñ m 1y = . Còn trên ñư ng gi i h n trên, lư ng nư c ñã bi n hoàn toàn toàn thành
hơi nên 0nG = nghĩa là ñ khô 1x = , ñ m 0y = và gi a hai ñư ng gi i h n có ñ
khô: 0 1x< < .
2.3. Xác ñ nh các thông s tr ng thái c a nư c và hơi b o hòa
Cũng như hơi c a các ch t l ng khác, hơi nư c là m t khí th c, do ñó không
th tính toán theo phương trình tr ng thái c a khí lí tư ng ñư c. Mu n tính toán chúng
c n ph i s d ng các ñ th ho c b ng s ñã ñư c l p s n cho t ng lo i hơi.
2.3.1. Các b ng và xác ñ nh thông s tr ng thái c a nư c
* B ng nư c chưa sôi và hơi quá nhi t:
ð xác ñ nh tr ng thái môi ch t ta c n bi t hai thông s tr ng thái ñ c l p.
Trong vùng nư c chưa sôi và vùng hơi quá nhi t, nhi t ñ và áp su t là hai thông s
ñ c l p, do ñó b ng nư c chưa sôi và hơi quá nhi t ñư c xây d ng theo hai thông s
này. B ng nư c chưa sôi và hơi quá nhi t ñư c trình bày ph n ph l c, b ng này cho
phép xác ñ nh các thông s tr ng thái , ,v i s c a nư c chưa sôi và hơi quá nhi t ng
v i m t áp su t và nhi t ñ xác ñ nh nào ñó.
T ñó ñ nh ñư c:

- 30-
u i pv= −
* B ng nư c sôi và hơi bão hòa khô:
Khi môi ch t có tr ng thái trong vùng gi a ñư ng gi i h n dư i (ñư ng nư c
sôi) và ñư ng gi i h n trên (ñư ng hơi bão hào khô) thì nhi t ñ và áp su t không còn
là hai thông s ñ c l p n a, vì v y mu n xác ñ nh tr ng thái c a môi ch t thì c n bi t
thêm m t thông s khác n a.
ð khô cũng là m t thông s tr ng thái. Nư c sôi có ñ khô 0x = , hơi bão hòa
khô có ñ khô 1x = , như v y tr ng thái c a môi ch t trên các ñư ng gi i h n này s
ñư c xác ñ nh khi bi t thêm m t thông s tr ng thái n a là áp su t p ho c nhi t ñ t .
Chính vì v y các thông s tr ng thái khác c a nư c sôi và hơi bão hòa khô có th ñư c
xác ñ nh b ng b ng nư c sôi và hơi bão hoà khô theo áp su t ho c nhi t ñ .
B ng “nư c sôi và hơi bão hòa khô” có th cho theo p ho c t , ñư c trình bày trong
ph n ph l c, cho bi t các thông s tr ng thái c a nư c sôi ( '
v , ’, ’i s ), hơi bão hòa khô
( ”, ”, ”v i s ) và nhi t n hoá hơi r theo áp su t ho c theo nhi t ñ .
Khi môi ch t trong vùng hơi m, các thông s tr ng thái c a nó có th ñư c
tính theo các thông s tr ng thái tương ng trên các ñư ng gi i h n và ñ khô x
cùng áp su t.
Vi d : Trong 1kg hơi m có ñ khô x, s có x kg hơi bão hòa khô v i th tích ”v và
( )1- x kg nư c sôi v i th tích ’v . V y th tích riêng c a hơi m s là:
( ) ( )” 1- ’ ’ ” – ’xv xv x v v x v v= + = +
Như v y, mu n xác ñ nh các thông s tr ng thái c a hơi m có ñ khô x áp su t p ,
trư c h t d a vào b ng “nư c sôi và hơi bão hòa khô” ta xác ñ nh các thông s
’, ’, ’v i s c a nư c sôi và ”, ”, ”v i s c a hơi bão hòa khô theo áp su t p , sau ñó tính các
thông s tương ng c a hơi m theo công th c:
( )' '' - 'x xΦ = Φ + Φ Φ
Trong ñó:
+ xΦ là thông s tr ng thái c a hơi bão hòa m có ñ khô x(ví d , ,x x xv i s ),
+ 'Φ là thông s tr ng thái ’, ’, ’v i s c a nư c sôi tương ng trên ñư ng x=0
+ ''Φ là thông s tr ng thái ”, ”, ”v i s c a hơi bão hòa khô tương ng trên ñư ng
1x = cùng áp su t.
2.3.2. ð th T-s và i-s c a hơi nư c
Các b ng hơi nư c cho phép tính toán các thông s tr ng thái v i ñ chính xác
cao, tuy nhiên vi c tính toán ph c t p và m t nhi u th i gi . ð ñơn gi n vi c tính
toán, ta có th dùng ñ th c a hơi nư c. D a vào ñ th có th xác ñ nh các thông s
còn l i khi bi t 2 thông s ñ c l p v i nhau. ð i v i hơi nư c, thư ng dùng các ñ th
T-s, i-s.
* ð th T -s c a hơi nư c:
ð th T-s c a hơi nư c ñư c bi u th trên hình, tr c tung c a ñ th bi u di n
nhi t ñ , tr c hoành bi u di n entropi. ñây các ñư ng ñ ng áp trong vùng nư c chưa
sôi g n như trùng v i ñư ng gi i h n gi i 0x = (th c t n m trên ñư ng 0x = ),
trong vùng hơi bão hoà m là các ñư ng th ng song song v i tr c hoành và trùng v i
ñư ng ñ ng nhi t, trong vùng hơi quá nhi t là các ñư ng cong lõm ñi lên. Các ñư ng
ñ khô không ñ i xu t phát t ñi m K ñi t a xu ng phía dư i.
ð th T-s ñư c xây d ng cho vùng hơi bão hòa và vùng hơi quá nhi t.

- 31-
* ð th i-s c a hơi nư c:
Theo ñ nh lu t nhi t ñông th nh t ta có q i l= ∆ − , mà trong quá trình ñ ng áp
0dp = do ñó 0l = , v y 2 1q i i i= ∆ = − . Nghĩa là trong quá trình ñ ng áp, nhi t
lư ng q trao ñ i b ng hi u entanpi, vì v y ñ th i-s s d ng r t thu n ti n khi tính
nhi t lư ng trong quá trình ñ ng áp. ð th i-s c a hơi nư c ñư c bi u di n trên hình
dư i, tr c tung bi u di n entanpi, tr c hoành bi u di n Entropi, ñư c xây d ng trên cơ
s các s li u th c nghi m.
ð th g m các ñư ng: ðư ng ñ ng áp ( p const= ) trong vùng hơi m là các
ñư ng th ng nghiêng ñi lên, trùng v i ñư ng ñ ng nhi t tương ng; trong vùng hơi
quá nhi t là các ñư ng cong lõm ñi lên.
ðư ng ñ ng nhi t trong vùng hơi m trùng v i ñư ng ñ ng áp, là nh ng ñư ng
th ng nghiêng ñi lên, trong vùng hơi quá nhi t là nh ng ñư ng cong l i ñi lên và càng
xa ñư ng 1x = thì càng g n như song song v i tr c hoành. ðư ng ñ ng tích d c
hơn ñư ng ñ ng áp m t ít. ðư ng ñ khô x const= là chùm ñư ng cong xu t phát
t ñi m K ñi xu ng phía dư i.

- 32-
2.4. Các quá trình nhi t ñ ng c a hơi nư c
2.4.1. Quá trình ñ ng tích v const=
Quá trình ñ ng tích c a hơi nư c ñư c bi u di n b ng ñư ng 1-2 trên ñ th i-s
hình 5.4. Tr ng thái ñ u ñư c bi u di n b ng ñi m 1, là giao ñi m c a ñư ng
1 onsp c t= v i ñư ng 1t const= . Các thông s còn l i 1 1 1, ,i s v ñư c xác ñ nh b ng
cách ñ c các ñư ng ,i s và v ñi qua
ñi m 1.
Tr ng thái cu i ñư c bi u di n
b ng ñi m 2, ñư c xác ñ nh b ng giao
ñi m c a ñư ng 2 1v v const= = và
ñư ng 2p const= , t ñó xác ñ nh
các thông s khác như ñ i v i ñi m 1
- Công c a quá trình:
0dl pdv= = vì 0dv = ,
hay: 0l =
- Bi n thiên n i năng:
( ) ( )
( )
2 2 2 1 1 1
2 1 2 1
- – –
– – –
u i p v i p v
u i i v p p
∆ =
⇒ ∆ =
- Nhi t lư ng trao ñ i trong quá trình:
q u l u= ∆ + = ∆
2.4.2. Quá trình ñ ng áp
Quá trình ñ ng áp c a hơi nư c ñư c
bi u di n b ng ñư ng 1-2 trên ñ th i–s hình
5.5. Tr ng thái ñ u ñư c bi u di n b ng ñi m
1, là giao ñi m c a ñư ng 1p const= v i
ñư ng 1t const= . Các thông s còn l i 1i , 1s ,
1v ñư c xác ñ nh b ng cách ñ c các ñư ng i,
s và v ñi qua ñi m 1. Tr ng thái cu i ñư c
bi u di n b ng ñi m 2, ñư c xác ñ nh b ng
giao ñi m c a ñư ng 2 1p p const= = v i
ñư ng 2x const= , t ñó xác ñ nh các thông
s khác nhà ñ i v i ñi m 1.
( )
2
1
2 1
v
v
l pdv p v v= = −∫
( )2 1 2 1– – –u i i p v v∆ =
- Nhi t lư ng trao ñ i:
2 1-q u l i i= ∆ + =
2.4.3. Quá trình ñ ng nhi t

- 33-
Quá trình ñ ng nhi t
c a hơi nư c ñư c bi u di n
b ng ñư ng 1-2 trên ñ th i-s
hình 5.6. Tr ng thái ñ u ñư c
bi u di n b ng ñi m 1, là
giao ñi m c a ñư ng 1t và
1x . Các thông s còn l i 1v ,
1i , 1s ñư c xác ñ nh b ng
cách ñ c các ñư ng v , i, s
ñi qua ñi m 1.
Tr ng thái cu i ñư c bi u
di n b ng ñi m 2, là giao
ñi m c a ñư ng 2p v i
ñư ng 2 1t t const= = , t
ñó xác ñ nh các thông s
khác nhà ñ i v i ñi m 1.
2 1 2 2 1 1– – ( – )u i i p v p v∆ =
- Nhi t lư ng trao ñ i trong quá trình:
( )
2
1
2 1
s
s
q Tds T s s= = −∫
-l q u= ∆
2.4.4. Quá trình ño n nhi t
Quá trình ño n nhi t c a hơi
nư c ñư c bi u di n b ng ñư ng 1-2
trên ñ th i-s hình 5-7. Trong quá
trình này, 0dq = n u 0ds = .
Trên ñ th T-s và i-s quá trình ño n
nhi t là m t ño n th ng song song v i
tr c tung có s const= .
- Nhi t lư ng trao ñ i :
0dq = hay 0q = , do ñó:
dq
ds
T
=
- Công và bi n thiên n i năng:
2 1 2 2 1 1- – ( - )l u i i p v p v= ∆ =
2.5. Các quá trình c a không khí m
2.5.1. Không khí m
2.5.1.1. ð nh nghĩa và tính ch t c a không khí m
Không khí m (khí quy n) là m t h n h p g m không khí khô và hơi nư c.
Không khí khô là h n h p các khí có thành ph n th tích: Nitơ kho ng 78%; Oxy:
20,93%; Carbonnic và các khí trơ khác chi m kho ng 1%.

- 34-
Hơi nư c trong không khí m có phân áp su t r t nh (kho ng 15 ñ n 20
mmHg), do ñó nhi t ñ bình thư ng thì hơi nư c trong khí quy n là hơi quá nhi t, ta
coi nó là khí lý tư ng. Như v y, có th coi không khí m là m t h n h p khí lý tư ng,
có th s d ng các công th c c a h n h p khí lý tư ng ñ tính toán không khí m,
nghĩa là:
- Nhi t ñ không khí m :
=kk hT T T=
- Áp su t không khí m:
kk hp p p= =
- Th tích V :
kk hV V V= +
Kh i lư ng G :
kk hG G G= +
2.5.1.2. Phân lo i không khí m
Tuỳ theo lư ng hơi nư c ch a trong không khí m, ta chia chúng ra thành 3
lo i:
* Không khí m bão hoà:
Không khí m bão hòa là không khí
m mà trong ñó lư ng hơi nư c ñ t t i giá tr
l n nh t maxG G= . Hơi nư c ñây là hơi bão
hòa khô, ñư c bi u di n b ng ñi m A trên ñ
th T-s hình 6.9.
* Không khí m chưa bão hòa:
Không khí m chưa bão hòa là không
khí m mà trong ñó lư ng hơi nư c chưa ñ t
t i giá tr l n nh t maxG G< , nghĩa là còn có
th nh n thêm m t lư ng hơi nư c n a m i
tr thành không khí m bão hòa. Hơi nư c
ñây là hơi quá nhi t, ñư c bi u di n b ng
ñi m B trên ñ th T-s hình 6.9
* Không khí m quá b o hòa:
Không khí m quá bão hòa là không khí m mà trong ñó ngoài lư ng hơi nư c
l n nh t maxG , còn có thêm m t lư ng nư c ngàng n a ch a trong nó. Hơi nư c ñây
là hơi bão hòa m. N u cho thêm m t lư ng hơi nư c n a vào không khí m bão hòa
thì s có m t lư ng ch ng ñó hơi nư c ngưng t l i thành nư c, khi ñó không khí m
bão hòa tr thành không khí quá bão hòa.
Ví d : Sương mù là không khí m quá bão hòa vì trong ñó có các gi t nư c
ngưng t .
T ñ th hình 6.9 ta th y, có th bi n không khí m chưa bão hòa thành không
khí m bão hòa b ng hai cách:
+ Gi nguyên nhi t ñ không khí m ht const= , tăng phân áp su t c a hơi nư c t
hp ñ n maxhp (quá trình BA1). Áp su t maxhp là áp su t l n nh t hay còn g i là áp su t
bão hòa. Nghĩa là tăng lư ng nư c trong không khí m chưa bão hòa ñ nó tr thành
không khí m bão hòa.

- 35-
+ Gi nguyên áp su t hơi hp const= , gi m nhi t ñ không khí m t ht ñ n nhi t ñ
ñ ng sương st (quá trình BA2). Nhi t ñ ñ ng sương st là nhi t ñ t i ñó hơi ngưng t
l i thành nư c.
2.5.1.3. Các ñ i lư ng ñ c trưng cho không khí m
* ð m tuy t ñ i:
ð m tuy t ñ i là kh i lư ng hơi nư c ch a trong 3
1m không khí m. ðây
cũng chính là kh i lư ng riêng c a hơi nư c trong không khí m.
3
, /h
h
G
kg m
V
ρ  =  
* ð m tương ñ i:
ð m tương ñ i ϕ là t s gi a ñ m tuy t ñ i c a không khí chưa bão hòa
hρ và ñ m tuy t ñ i c a không khí m bão hòa maxhρ cùng nhi t ñ .
max
h
h
ρ
ϕ
ρ
=
T phương trình tr ng thái c a không khí m chưa bão hòa: h h hp V G R T= và bão hòa:
max maxh h hp V G R T= , suy ra:
h h
h
h
G p
V R T
ρ = =
Và: ax ax
ax
h m h m
h m
h
G p
V R T
ρ = =
Chia v theo v c a hai pt trên:
ax max
h h
m h
p
p
ρ
ϕ
ρ
= =
Vì max0 ê 0 100%h hp p n n ϕ≤ ≤ ≤ ≤ . Không khí khô có 0ϕ = , không khí m bão hòa
có 100%ϕ = .
ð m thích h p nh t cho s c kh e ñ ng v t là ( )40 75 %ϕ = ÷ , cho b o qu n
l nh th c ph m là 90%.
* ð ch a hơi d:
ð ch a hơi d là lư ng hơi ch a trong 1kg không khí khô ho c trong
( )1 d kg+ không khí m.
[ ]; /h
k
G
d kgh kgK
G
=
T phương trình tr ng thái khí lí tư ng vi t cho hơi nư c và không khí khô, ta có:
àh k
h k
h k
p V p V
G v G
R T R T
= =
thay th các giá tr G vào pt trên, ta ñư c:
[ ]
8314,18
0,622 /
29,8314
h k h h
k h k h
p R p p
d kgh kgK
p R p p p
= = =
−
* Entanpi c a không khí m

- 36-
Entanpi c a không khí m b ng t ng entanpi c a không khí khô và entanpi c a
hơi nư c ch a trong ñó. Trong kĩ thu t thư ng tính entanpi c a 1kg không khí khô và
d kg hơi nư c ch a trong ( )1 d kg+ không khí m, kí hi u là i:
[ ]. , /k hi i d i kJ kgK= +
Trong ñó:
+ ki - en tanpi c a 1kg không khí khô, k pki C t= , mà 1 /pkC kJ kgK= v y ki t= ;
+ hi - entanpi c a hơi nư c, n u không khí m chưa bão hoà thì hơi nư c là hơi quá
nhi t có 2500 2500 1,9h phi C t t= + = + ;
Cu i cùng ta có:
( ) ( )2500 + 1,93 ; /I t d t kJ kgK= +
2.5.1.4. ð th i-d
ð gi i các bài toán v không khí m, ngoài vi c tính toán theo các công th c,
chúng ta có th gi i b ng ñ th i-d. ð th i-d ñư c bi u di n trên hình 6.10, có tr c là
entanpi c a không khí m [kJ/kgK], tr c hoành là ñ ch a hơi [ ]/d g kgK . Tr c i và
d không vuông góc v i nhau mà
t o v i nhau m t góc 0
135 , ñ
th g m các ñư ng sau:
+ ðư ng i const= là
ñư ng th ng nghiêng ñi xu ng
v i góc nghiêng 0
135 ; +
ðư ng d const= là ñư ng
th ng ñ ng;
+ðư ng t const= trong
vùng không khí m chưa bão hòa
là các ñư ng th ng nghiêng ñi
lên.
+ ðư ng onsc tϕ = trong
vùng không khí m chưa bão hòa
nhi t ñ ( )st t p< là các
ñà ng cong l i, trong vùng nhi t
ñ ( )st t p> là
ñư ng th ng ñi lên.
+ ðư ng 100%ϕ = chia ñ th thành hai vùng phía trên là không khí m chưa
bão hòa, vùng phía dư i là không khí m quá bão hòa.
+ ðư ng phân áp su t hơi nư c hp const= là ñư ng th ng nghiêng ñi lên
ñư c d ng theo quan h (6-46), ñơn v ño hp là mmHg.
Tr ng thái không khí m ñư c xác ñ nh khi bi t hai trong các thông s , , ,i d t ϕ . . . .
Khi ñã xác ñ nh ñư c tr ng thái c a không khí m trên ñ th i-d, ta có th xác
ñ nh ñư c các thông s còn l i.
2.5.2. Các quá trình c a không khí m
2.5.2.1.Quá trình s y
Quá trình s y là quá trình làm gi m ñ m c a v t mu n s y. Môi ch t dùng ñ
s y thư ng là không khí m chưa bão hòa ho c s n ph m cháy c a nhiên li u, v

- 37-
nguyên t c hoàn toàn gi ng nhau, ñây ta kh o sát quá trình s y dùng không khí làm
môi ch t s y.
Quá trình s y ñư c chia làm hai giai ño n:
Giai ño n c p nhi t cho không khí và giai ño n không khí s y nóng v t s y và
hút m t v t s y. Quá trình s y
ñư c bi u di n trên hình 6-11.
Không khí t tr ng thái 1 ñư c c p
nhi t theo quá trình 1-2 nhi t ñ
tăng 1t ñ n 2t , entanpi tăng t 1i ñ n
2i , ñ m tương ñ i gi m t
1 2ϕ ϕ→ nhưng ñ ch a hơi không
thay ñ i 1d const= . Không khí
sau khi ñư c s y nóng ñi vào bu ng
s y, ti p xúc v i v t s y, s y nóng
v t s y và làm cho nư c trong v t
s y bay hơi. Quá trình s y 2 –3 có
entanpi không ñ i ( 2 3i i= ), ñ m
tương ñ i c a không khí tăng t
2 3ϕ ϕ→ và ñ ch a hơi tăng t
1 3d d→ , nghĩa là ñ ch a hơi trong
v t s y gi m.
- Không khí nh n m t lư ng hơi nư c t v t s y b c ra nG :
[ ]3 1– , /nG d d kgh kgK=
- Lư ng không khí khô c n thi t làm bay hơi 1kg nư c:
[ ]
3 1
1
; /kG kgh kgK
d d
=
−
- Lư ng không khí m tr ng thái ban ñ u c n ñ làm bay hơi 1kg nư c trong v y
s y:
( )11 kG d G= +
- Lư ng nhi t c n ñ ñ t nóng 1kg không khí khô ch a trong ( )1 d kg+ không khí m
là:
[ ]2 1– ; /q i i kJ kgK=
- Lư ng nhi t c n thi t ñ làm bay hơi 1kg nư c trong v t s y:
[ ]2 1
3 2
–
; /
–
k
i i
Q g q kJ kgh
d d
= =
2.5.2.2. Quá trình ñi u hòa không khí
Th c ch t c a quá trình ñi u hòa không khí là s y nóng, làm l nh không khí,
ñ ng th i ñi u ch nh ñ m c a nó ñ n m t giá tr nào ñó trư c khi ñưa không khí vào
phòng. ði u hòa không khí g m các quá trình l c b i, h n h p không khí m i v i
không khí trong phòng, tăng ho c gi m ñ m, nhi t ñ cho phù h p v i yêu c u
c a môi trư ng s ng ho c ñ b o qu n v t tư, thi t b ….
2.6. Quá trình lưu ñ ng

- 38-
S chuy n ñ ng c a môi ch t g i là lưu ñ ng. Khi kh o sát dòng lưu ñ ng, ngoài các
thông s tr ng thái như áp su t, nhi t ñ . . . . ta còn ph i xét m t thông s n a là t c
ñ , kí hi u là ω .
2.6.1 Các ñi u ki n kh o sát
ð ñơn gi n, khi kh o sát ta gi thi t :
- Dòng lưu ñ ng là n ñ nh: nghĩa là các thông s c a môi ch t không thay ñ i theo
th i gian .
- Dòng lưu ñ ng m t chi u: v n t c dòng không thay ñ i trong ti t di n ngang.
- Quá trình lưu ñ ng là ño n nhi t: b qua nhi t do ma sát và dòng không trao ñ i
nhi t v i môi trư ng.
- Quá trình lưu ñ ng là liên t c: các thông s c a dòng thay ñ i m t cách liên t c,
không b ng t qu ng và tuân theo phương trình liên t c:
. .G f constω ρ= =
ñây:
+ G – lưu lư ng kh i lư ng [kg/s];
+ ω - v n t c c a dòng [m/s];
+ f – di n tích ti t di n ngang c a dòng t i nơi kh o sát [m2];
+ ρ - kh i lư ng riêng c a m i ch t [kg/m3];
2.6.2. Các qui lu t chung c a c a quá trình lưu ñ ng
2.6.2.1. T c ñ âm thanh
T c ñ âm thanh là t c ñ lan truy n sóng ch n ñ ng trong m t môi trư ng nào
ñó. T c ñ âm thanh trong môi trà ng khí ho c hơi ñư xác ñ nh theo công th c:
a kpv kRT= =
Trong ñó:
+ a – t c ñ âm thanh [m/s];
+ k – s mũ ño n nhi t;
+ p - áp su t môi ch t [ 2
/N m ];
+ v – th tích riêng [ 3
/m kg ];
+ R– H ng s ch t khí [ 0
/J kg K ];
+ T – nhi t ñ tuy t ñ i c a môi ch t [0
K ];
Rõ ràng, ta th y t c ñ âm thanh ph thu c vào b n ch t và các thông s tr ng thái c a
môi ch t.T s gi a t c ñ c a dòng v i t c ñ âm thanh ñư g i là s Mach, ký hi u
là M .
M
a
ω
=
Khi:
- 1M< , ta nói dòng lưu ñ ng dư i âm thanh,
- = 1M , ta nói dòng lưu ñ ng b ng âm thanh,
- > 1M , ta nói dòng lưu ñ ng trên âm thanh (vư t âm thanh).
Dòng lưu ñ ng trong ng là m t h h , do ñó ta theo ñ nh lu t nhi t ñ ng I ta có th
vi t:
2
-
2
dq di vdp
dq di d
ω
=
 = +    

- 39-
2.6.2.2. Quan h gi a t c ñ dòng và áp su t
Vì dòng ño n nhi t có 0dq = , nên t trên ta suy ra:
2
2
d vdp
d vdp
ω
ω ω
  = −   
⇒ = −
Các ñ i lư ng , ,v pω luôn dương, do ñó ω ngư c d u v i p , nghĩa là:
- Khi t c ñ tăng ( 0dω > ) thì áp su t gi m ( 0dp < ), ng lo i này là ng tăng t c.
ng tăng t c ñư c dùng ñ tăng ñ ng năng c a dòng môi ch t trong tu c bin hơi, tu c
bin khí.
- Khi t c ñ tăng ( 0dω < ) thì áp su t tăng ( 0dp > ), ng lo i này là ng tăng áp. ng
tăng áp ñư c dùng ñ tăng áp su t c a ch t khí trong máy nén li tâm, ñ ng cơ ph n
l c.
2.6.2.3. Quan h gi a t c ñ và hình dáng ng
T phương trình liên t c, ta có: Gv fω= , l y vi phân ta ñư c:
Gdv fd dfω ω= + , chia 2 v c a phương trình cho fω ta ñư c:
df dv d
f v
ω
ω
= −
M t khác, quá trình lưu ñ ng là ño n nhi t nên
dv dp
v kp
= − , thay vào pt trên ta ñư c:
df dp d
f kp
ω
ω
= − −
ð ng th i ta có:
d
dp
v
ω
ω= − , thay vào pt trên ta ñư c:
df d d
f kpv
ω ω ω
ω
= − −
Hay:
2
2
df d d
f a
ω ω ω
ω ω
= − −
T ñó suy ra:
( )2
1
df d
M
f
ω
ω
= −
ð i v i ng tăng t c, vì f , ω , M luôn dương và dω , nên df s cùng d u v i
( )2
1M − , t ñây ta có 3 trư ng h p sau:
- N u ( )2
1 0M − < nghĩa là 1M < hay aω < thì 0df < (ti t di n gi m). ng tăng
t c có ti t di n nh d n (hình 6.1a),
- N u ( )2
1 0M − > nghiã là 1M > hay aω > thì 0df > (ti t di n tăng). ng tăng t c
có ti t di n l n d n (hình 6.1b),
- N u ( )2
1 0M − = nghiã là 1M = hay aω = thì 0df = (ti t di n không ñ i). Nghĩa
là t i nơi b t ñ u có aω = thì ti t di n không ñ i (hình 6.1c).

- 40-
Hình 6.1. ng tăng t c
ð i v i ng tăng áp, vì 0dω < , nên df s ngư c d u v i ( )2
1M − các k t qu
thu ñư c s ngư c l i v i ng tăng t c, nghĩa là khi nghĩa là 1M > thì 0df < , ng
tăng áp có ti t di n nh d n (hình 6.2a); khi 1M < thì 0df > , ng tăng t c có ti t
di n l n d n (hình 6.2b).
Qua phân tích ta th y: ñ i v i m t ng phun nh t ñ nh (l n d n hay nh d n) thì
tuỳ theo t c ñ ñưu vào mà ng có th làm vi c như ng tăng t c hay ng tăng áp.
2.6.2.4. Xác ñ nh t c ñ dòng khí t i ti t di n ra c a ng tăng t c
Dòng lưu ñ ng ño n nhi t có 0dq = và ktvdp dl− = , ta có:
2
2
ktdi dl d
ω − = =    
Suy ra:
2 2
2 1
1 2 12
2
kti i l
ω ω−
− = =
V i ng tăng t c thì thông thư ng 2 1ω ω≫ nên có th coi
2
2
1 2
2
kti i l
ω
− = = , khi ñó t c
ñ t i ti t di n ra là:

- 41-
( )2 1 2
1
2
1
1
2 2
2 1
1
kt
k
k
l i i
k p
RT
k p
ω
−
= = −
 
   ⇒ −   −  
  
2.6.2.5. T c ñ t i h n và áp su t t i h n
Khi lưu ñ ng qua ng tăng t c nh d n v i t c ñ ñ u vào nh hơn âm thanh,
t c ñ dòng s tăng d n, còn áp su t và nhi t ñ gi m d n ñ n ti t di n nào ñó, t c ñ
dòng b ng t c ñ âm thanh ( k kaω = ), ta nói dòng ñ t tr ng thái t i h n, các thông s
t i ñó g i là thông s t i h n, ký hi u là , , ,k k kv p ω … . . .
T s gi a áp su t t i h n và áp su t ti t di n vào g i là t s áp su t t i h n, ký
hi u
1
k
k
p
p
β = .
Khi dòng ñ t tr ng thái t i h n k kaω = , theo công th c t c ñ âm thanh và t bi u
th c trên, ta có:
1
2
2 1 1 2
1
2 1 2
1
k
k
k k k
k p
p v a kp v
k p
ω ω
− 
   = − = = =   −  
  
Suy ra:
1
1
2
1
k
k
k
k
p
p k
β
− = =   +
T bi u th c trên, ta th y t s áp su t t i h n ch ph thu c vào s mũ ño n nhi t k ,
t c là vào b n ch t c a ch t khí. V i khí 2 nguyên t 1,4k = thì 0,528kβ = .
Khi thay β b i kβ thì t c ñ t i h n ñư c xác ñ nh:
1
2 12 1
1
k
k
k
k
RT
k
ω β
− 
 = −
 −  
1
1
2 1 1
2 2
2 1
1 1 1
k k
k kk k
RT RT
k k k
ω
−
+
 
  ⇒ = − =   − + + 
  
2.6.2.6. Lưu lư ng c c ñ i
Lưu lư ng c a dòng lưu ñ ng ñư c
xác ñ nh t i ti t di n ra 2f c a ng:
2 2
2
f
G
v
ω
=
Khi áp su t t i ti t di n ra thay ñ i thì
lưulư ng cũng thay ñ i và ch ph thu c vào
t s áp su t 2
1
p
p
β = . ð tính lưu lư ng l n
nh t maxG ta l y ñ o hàm c a G theo β và

- 42-
xác ñ nh ñư c lưu lư ng l n nh t khi kβ β= . Nghĩa là khi t c ñ dòng ñ t t i t c ñ
âm thanh thì lưu ư ng cũng ñ t giá tr c c ñ i. Th c nghi m cho th y: N u ti p t c
gi m β , thì lưu lư ng s không tăng lên mà v n gi nguyên giá tr maxG , khi ñó lưu
lư ng c c ñ i ñư c tính theo các thông s t i h n:
min
max
k
k
f
G
v
ω
=
2.7. Quá trình ti t lưu
2.7.1. ð nh nghĩa
Quá trình ti t lưu là quá trình gi m áp su t mà không sinh công, khi môi ch t
chuy n ñ ng qua ch ti t di n b gi m ñ t ng t. Trong th c t , khi dòng môi ch t
chuy n ñ ng qua van, lá ch n . . . . . nh ng ch có ti t di n thu h p ñ t ng t, tr l c s
tăng ñ t ng t, áp su t c a dòng phía sau ti t di n s nh hơn trư c ti t di n, s gi m áp
su t này không sinh công mà nh m kh c ph c tr l c ma sát do dòng xoáy sinh ra sau
ti t di n.
Th c t quá trình ti t lưu x y ra r t
nhanh, nên nhi t lư ng trao ñ i v i môi trư ng
r t bé, vì v y có th coi quá trình là ño n nhi t,
nhưng không thu n ngh ch nên Entropi tăng.
ð gi m áp su t trong quá trình ti t lưu ph
thu c vào tính ch t và các thông s c a môi
ch t, t c ñ chuy n ñ ng c a dòng và c u trúc
c a v t c n.
2.7.2. Tính ch t c a quá trình ti t lưu
Khi ti t di n I-I cách xa ti t di n II-II,
qua quá trình ti t lưu các thông s c a môi ch t
s thay ñ i như sau:
- Áp su t gi m:
2 1- 0p p p∆ = <

- 43-
- Entropi tăng:
2 1- 0s s s∆ = >
- Entanpi khôngñ i:
2 1- 0i i i∆ = =
- T c ñ dòng không ñ i:
2 1 0ω ω ω∆ = − =
2.8. Quá trình nén khí
2.8.1. Các lo i máy nén
Máy nén khí là máy ñ nén khí ho c hơi ñ n áp su t cao theo yêu c u. Máy nén
tiêu t n công ñ nâng áp su t c a môi ch t lên. Theo nguyên lí làm vi c, có th chia
máy nén thành hai nhóm:
+ Nhóm th nh t g m máy nén piston, máy nén bánh răng, máy nén cánh g t. máy
nén piston, khí ñư c hút vào xilanh và ñư c nén ñ n áp su t c n thi t r i ñư c ñ y vào
bình ch a (máy nén rôto thu c lo i này), quá trình nén x y ra theo t ng chu kỳ. Máy
nén lo i này còn ñư c g i là máy nén tĩnh vì t c ñ c a dòng khí không l n. Máy nén
piston ñ t ñư c áp su t l n nhưng năng su t nh .
+ Nhóm th hai g m máy nén li tâm, máy nén hư ng tr c và máy nén êjectơ. ð i v i
các máy nén nhóm này, ñ tăng áp su t c a môi ch t, ñ u tiên ph i tăng t c ñ c a
dòng khí nh l c li tâm, sau ñó th c hi n quá trình hãm dòng ñ bi n ñ ng năng c a
dòng thành th năng. Lo i này có th ñ t ñư c năng su t l n nhưng áp su t th p.
Tuy khác nhau v c u t o và ñ c tính kĩ thu t, nhưng v quan ñi m nhi t ñ ng
thì các quá trình ti n hành trong máy nén hoàn toàn như nhau. Sau ñây ta nghiên c u
máy nén piston.
2.8.2. Máy nén piston m t c p
2.8.2.1. Nh ng quá trình trong máy nén piston m t c p lí tư ng
ð ñơn gi n, khi phân tích quá trình nhi t ñ ng trong máy nén, ta gi thi t:
- Toàn b th tích xylanh là th tích có ích, nghĩa là ñ nh piston có th áp sát n p
xilanh.
- Dòng khí chuy n ñ ng không có ma sát, nghĩa
là áp su t hút khí vào xilanh luôn b ng áp su t
môi trư ng 1p và áp su t ñ y khí vào bình ch a
luôn b ng áp su t khí trong bình ch a 2p .
Nguyên lí c u t o c a máy nén piston
m t c p ñư c bi u di n trên hình 6.5, g m các
b ph n chính: Xylanh 1, piston 2, van hút 3,
van x 4, bình ch a 5. Quá trình làm c a m t
máy nén m t c p như sau:
Khi piston chuy n ñ ng t trái sang ph i,
van 3 m ra hút khí vào bình áp su t 1p , nhi t
ñ 1t , th tích riêng 1v . Các thông s này không
thay ñ i trong quá trình hút, do ñó ñây không
ph i là quá trình nhi t ñ ng và ñư c bi u di n
b ng ño n a-1 trên ñ th p-v hình 6.5. Khi
piston ñi m c n ph i, piston b t ñ u chuy n

- 44-
ñ ng t ph i sang trái, van hút 3 ñóng l i, khí trong xi lanh b nén l i và áp su t b t
ñ u tăng t 1p ñ n 2p .
Quá trình nén là quá trình nhi t ñ ng, có th th c hi n ñ ng nhi t, ño n nhi t
ho c ña bi n ñư c bi u di n trên ñ th b ng các quá trình tương ng là 1- 2T , 1- 2k ,
1- 2n . Khi khí trong xilanh ñ t ñư c áp su t 2p thì van x 4 s m ra, khi ñư c ñ y ra
kh i xilanh vào bình ch a 5. Tương t như quá trình hút, quá trình ñ y cũng không
ph i là quá trình nhi t ñ ng, tr ng thái c a khí không thay ñ i và có áp su t 2p nhi t
ñ 2t , th tích riêng 2v . Quá trình ñ y ñư c bi u di n trên ñ th b ng quá trình 2-b.
2.8.2.2. Công tiêu th c a máy nén m t c p lí tư ng
Như ñã phân tích trên quá trình hút a-1 và quá trình n p 2-b không ph i là quá
trình nhi t ñ ng, các thông s không thay ñ i, do ñó không sinh công. Như v y công
c a máy nén chính là công tiêu th cho quá trình nén khí 1-2. N u ta coi là quá trình
nén là lí tư ng, thu n ngh ch thì công c a quá trình nén ñư c tính theo công th c:
2
1
p
kt
p
l vdp=−∫
+ N u quá trình nén là ñ ng nhi t 1- 2T , nghĩa là 1n = và
RT
v
p
= , công c a máy nén
s là:
[ ]
2
2 1
1 21
ln ln , /
dp p p
l RT RT RT J kg
p p p
= − = − =∫
+ N u quá trình nén là ño n nhi t 1- 2k , nghĩa là n k= và 11
k k
pv p v= , công c a máy
nén s là:
( ) [ ]
1
1 1 2 2 1 11
1
2 , /
1
k
k
dp k
l v p p v p v J kg
k
p
= − = − −
−∫
Ho c: [ ]
1
2
1 1
1
1 , /
1
k
k
k p
l p v J kg
k p
−
 
   = − −   −  
  
Hay: [ ]
1
2
1
1
1 , /
1
k
k
k p
l RT J kg
k p
−
 
   = − −   −  
  
Có th tính cách khác, t 0ktdq di dl= + = , ta có -ktdl di= nên
0ktdq di dl= + =
hay:
1 2ktl i i= −
+ N u quá trình nén là ña bi n, v i s mũ ña bi n n thì 1 1
n n
pv p v= , khi ñó
công c a máy nén s là:
( ) [ ]
2
1
1
1 2 2 1 1 , /
1
p
n
p
n
l v p dp p v p v J kg
n
= − =− −
−∫

- 45-
ho c:
[ ]
1
2
1 1
1
1 , /
1
n
n
n p
l p v J kg
n p
−
 
   = − −   −  
  
ho c:
[ ]
1
2
1
1
1 , /
1
n
n
n p
l RT J kg
n p
−
 
   = − −   −  
  
Công c a máy nén ñư c bi u di n b ng di n tích a12b trên ñ th p-v, ph
thu c vào quá trình nén. T ñ th ta th y: n u quá trình nén là ñ ng nhi t thì công
máy nén tiêu t n là nh nh t. Trong th c t , ñ máy nén tiêu t n công ít nh t thì ngư i
ta làm mát cho máy nén ñ cho quá trình nén g n v i quá trình ñ ng nhi t nh t.
2.8.2.3. Như c ñi m c a máy nén m t c p
Trong th c t ñ tránh va ñ p gi a ñ nh piston và n p xilanh, gi a ñ nh piston
và n p xilanh ph i có m t khe h nh t ñ nh. Không gian kho ng h này ñư c g i là
th tích th a Vt (Hình 6.6). Do có th tích th a nên sau khi ñ y khí vào bình ch a, v n
còn l i m t lư ng khí có áp su t là 2p ch a trong th tích th a.
Khi piston chuy n ñ ng t trái sang ph i, trư c h t lư ng khí này dãn n ñ n áp su t
1p theo quá trình 3-4, khi ñó van hút b t ñ u m ra ñ hút khí vào, do ñó lư ng khí
th c t hút vào xilanh là 1 4–V V V= . Như v y năng su t c a máy nén th c t nh
hơn năng su t c a máy nén lí tư ng do có th tích th a. Nói cách khác, th tích th a
làm gi m năng su t c a máy nén.
ð ñánh giá nh hư ng c a th tích th a ñ n lư ng khí hút vào máy nén ngư i
ta dùng ñ i lư ng hi u su t th tích máy nén, kí hi u là λ :
1 4
1 3
1
v v
v v
λ
−
= ≤
−
Có th vi t l i như sau:
4 31 4
1 3 1 3
1
v vv v
v v v v
λ
−−
= = −
− −
Ta th y: khi th tích th a 3v càng tăng thì hi u su t th tích λ càng gi m.
- Khi áp su t nén 2p càng cao thì lư ng khí hút vào ( )1 4-V V V= càng gi m, t c là
λ càng gi m và khi 2 ghp p= thì ( )1 4– 0V V = , áp su t ghp g i là áp su t t i h n.
ð i v i máy nén m t c p t s nén 2
1
p
p
β = không vư t quá 12.
- Khi nén ñ n áp su t cao thì nhi t ñ khí cao s làm gi m ñ nh t c a ñ u bôi trơn.
Các máy nén th c t có : 0,7 0,9λ = ÷
2.8.3. Máy nén nhi u c p
Do nh ng h n ch c a máy nén m t c p nêu trên, trong th c t ch ch t o
máy nén m t c p ñ nén khí v i t s nén 2
1
6 8
p
p
β = = ÷ . Mu n nén khí ñ n áp su t
cao hơn ta dùng máy nén nhi u c p, gi a các c p có làm mát trung gian khí trư c khi
vào c p nén ti p theo.

- 46-
2.8.3.1. Quá trình nén trong máy nén nhi u c p
Máy nén nhi u c p th c ch t là g m nhi u máy nén m t c p n i v i nhau qua
bình làm mát khí. Sơ ñ c u t o và ñ th p-v c a máy nén hai c p ñư c bi u di n trên
hình 6.7.I, II là xilanh c p 1 và c p 2, B là bình làm mát trung gian.
Khi ñư c hút vào c p I áp su t 1p , ñư c nén trong xilanh I ñ n áp su t 2p , nhi t ñ
c a khí tăng t 1T ñ n 2T . Khi ra kh i c p I ñư c làm mát trong bình làm mát trung
gian B, nhi t ñ khí gi m t 2T xu ng ñ n 1T (b ng nhi t ñ khi vào xilanh c p I). Sau
khi ñư c làm mát bình làm mát B, khí ñư c hút vào xilanh II và ñư c nén t áp su t
3 2p p= ñ n áp su t 4p .
Các quá trình c a máy nén hai c p ñư c th hi n trên hình 6.8, bao g m:
+ a-1 là quá trình hút khí vào xilanh I (c p 1) áp su t 1p ,
+ 1-2- quá trình nén khí trong xilanh I t áp su t 1p ñ n 2p ,
+ 2-3’ - quá trình ñ y khí vào bình làm mát trung gian B, nhi t ñ khí gi m t
2T xu ng ñ n 2T ,
+ 3’-3- quá trình hút khí t bình làm mát vào xilanh II (c p 2),
+ 3-4 là quá trình nén khí trong xi lanh II t áp su t 2p ñ n 1p ,
+ 4-b là quá trình ñ y khí vào bình ch a,
Vì ñư c làm mát trung gian nên th tích khí vào c p 2 gi m ñi m t lư ng
2 3–V V V∆ = , do ñó công tiêu hao gi m ñi m t lư ng b ng di n tích 2344’ so v i
khi nén trong máy nén m t c p có cùng áp su t ñ u 1p và áp su t cu i 4p .
N u máy nén r t nhi u c p và có làm mát trung gian sau m i c p thì quá trình
nén s ti n d n t i quá trình nén ñ ng nhi t.
2.8.3.2. Ch n áp su t trung gian
T s nén trong m i c p ñư c ch n sao cho công tiêu hao c a máy nén là nh
nh t, nghĩa là quá trình nén ti n t i quá trình ñ ng nhi t.

- 47-
Nhi t ñ khí vào các c p ñ u b ng nhau và b ng 1T , nhi t ñ khí ra kh i các c p
ñ u b ng nhau và b ng 2T , nghĩa là:
1 2 2 4vàT T T T= =
Áp su t khí ra kh i c p nén trư c b ng áp su t khí vào c p nén sau, nghĩa là:
2 3 4 5vàp p p p= =
Trong trư ng h p t ng quát, ta coi quá trình nén là ña bi n và s mũ ña bi n
các c p ñ u như nhau, ta có:
c p I:
1
2 2
1 1
n
n
p T
p T
−  =   
c p II:
1
4 4
3 3
n
n
p T
p T
−  =   
mà: 1 2T T= và 2 4T T= , do ñó ta suy ra t s nén c a m i c p là:
2 4
1 3
p p
p p
β = =
hay:
2 2 4 4
1 3 1
p p p
p p p
β = =
T ng quát, n u máy nén có m c p thì:
c
m
d
p
p
β =
2.8.3.3. Công tiêu hao c a máy nén
Công c a máy nén nhi u c p b ng t ng công c a các c p. V i hai c p ta có:
1 2mnl l l= +
Trong ñó:
1
2
1 1
1
1
1
n
n
n p
l RT
n p
− 
   = −   −  
  
1
4
2 3
3
1
1
n
n
n p
l RT
n p
− 
   = −   −  
  
Mà 1 3T T= và 2 4
1 2 1 2
1 3
, ê à 2 2mn
p p
n n l l v l l l
p p
β = = = = =
Tương t , n u máy nén có m c p thì công tiêu t n c a nó s là:
( )
1
1 1 1
1
n
n
mn
n
l ml m RT
n
β
− 
= = − 
 −  

1396569

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to 1396569

Similar to 1396569 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (6)

1396569