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Beispiele von Aufgaben mit Lösungen zur Berechnung und Auswahl von Kompressoren

Beispiel Nr. 1. Ermittlung des Gasvolumens im Totraum des Kolbenverdichters






Aufgabe:

Der Kolben eines einfachen einstufigen Kompressors mit einem Zylinder weist einen Durchmesser von d = 200 mm auf, der Kolbenhub beträgt s = 150 mm. Die Kompressorwelle dreht sich mit einer Geschwindigkeit von n = 120 U/min. Die Luft wird im Kompressor mit einem Druck von P1 = 0,1 MPa auf P2 = 0,32 MPa komprimiert. Die Fördermenge des Kompressors beträgt Q = 0,5 m3/min. Der Exponent für die polytrope Verdichtung wird mit 1,3 angenommen.

Aufgabenstellung:

Das Gasvolumen im Totraum des Zylinders VT ist zu ermitteln.

Lösung:

Zuerst soll die Querschnittsfläche des Kolbens F nach folgender Formel ermittelt werden:

F = (π · d²)/4 = (3,14 · 0,2²)/4 = 0,0314 m2

Bestimmen wir das Volumen VK, das vom Kolben pro Hub durchflossen wird:

VK = F · s = 0,0314 · 0,15 = 0,00471 m3

Aus der Gleichung für die Fördermenge des Kompressors errechnen wir den Wert für den Vorschubbeiwert λ. Da es ein einfacher Kompressor ist, beträgt der Beiwert z = 1:

Q = λ · z · F · s · n

λ = Q/(z · F · s · n) = 0,5/(1 · 0,0314 · 0,15 · 120) = 0,88

Setzen wir die Annäherungsformel für den Vorschubbeiwert ein, um den Volumenwirkungsgrad der Pumpe zu ermitteln:

λ = λV · (1,01 - 0,02·P2/P1)

λV = λ / (1,01 - 0,02·P2/P1) = 0,88 / (1,01 - 0,02·0,32/0,1) = 0,93

Aus dem Volumenwirkungsgrad erstellen wir einen Ausdruck und bestimmen den Totraum des Zylinders:

ΛV = 1 – с·[(P2/P1)1/m-1],

wobei c = VT/VK.

VT = [(1-0,93) / ([0,32/0,1]1/1,3-1)] · 0,00471 = 0,000228 m3

Also beträgt das Volumen des Zylindertotraumes 0,000228 m3.

Beispiel Nr. 2. Ermittlung der Fördermenge und der Aufnahmeleistung der Kompressorausrüstung






Aufgabe:

Einstufiger doppeltwirkender Zweizylinder-Kompressor weist die Kolben mit einem Durchmesser d = 0,6 m auf, deren Hub s = 0,5 m beträgt. Die Größe des Totraumes beträgt с = 0,036. Die Kompressorwelle dreht sich mit einer Geschwindigkeit von n = 180 U/min. Die Luft wird bei einer Temperatur von t = 20 0C von einem Druck von P1 = 0,1 auf P2 = 0,28 MPa komprimiert. Für die Berechnung wird der Exponent für die polytrope Verdichtung mit 1,2 angenommen, der mechanische Wirkungsgrad η mech. und der adiabatische Wirkungsgrad ηad werden mit 0,95 und 0,85 angenommen.

Aufgabenstellung:

Die Fördermenge Q und die Aufnahmeleistung N des Kompressors sind zu ermitteln.

Lösung:

Zuerst ist die Querschnittsfläche F des Kolbens zu bestimmen:

F = (π · d²)/4 = (3,14 · 0,6²)/4 = 0,2826 m2

Bevor die Fördermenge des Kompressors berechnet wird, soll der Vorschubbeiwert ermittelt werden. Dazu möchten wir zuerst den Volumenwirkungsgrad errechnen:

ΛV = 1 – с·[(P2/P1)1/m-1] = 1 - 0,036·[(0,28/0,1)1/1,2-1] = 0,95

Jetzt ist uns der Volumenwirkungsgrad bekannt, setzen wir diesen ermittelten Wert ein und bestimmen wir nach folgender Formel den Vorschubbeiwert:

λ = λV · (1,01 – 0,02·P2/P1) = 0,95 · (1,01 – 0,02 · 0,28/0,1) = 0,91

Jetzt berechnen wir die Fördermenge Q des Kompressors:

Q = λ · z · F · s · n

Da es ein doppeltwirkender Kompressor ist, wird der Beiwert z die Zahl 2 betragen. Ausgehend davon, dass es ein doppeltwirkender Kompressor ist, soll der Endwert für Fördermenge mit 2 multipliziert werden. Dadurch ergibt sich:

Q = 2 · λ · z · F · s · n = 2 · 0,91 · 2 · 0,2826 · 0,5 · 180 = 92,6 m3/min.

Das Massenvolumen G der Luft wird nach folgender Formel berechnet:

G = Q · ρ = 92,6 · 1,189 = 44 kg/min.

Dabei ist ρ die Luftdichte, die bei der vorgegebenen Temperatur den Wert 1,189 kg/m3 beträgt. Die Fördermenge pro Stunde beträgt dabei:

60·G = 60·44 = 2640 kg/h.

Um die Aufnahmeleistung des Kompressors ermitteln zu können, soll die Verdichtungsarbeit (für die Verdichtung des Gases) vorläufig bestimmt werden. Dazu setzen wir folgende Gleichung ein:

AV = k/(k-1) · R · t · [(P2/P1)(k-1)/k-1]

In dieser Gleichung ist k der Exponent der Adiabate, der das Verhältnis der Wärmekapazität bei einem konstanten Druck zu einer Wärmekapazität beim konstanten Volumen darstellt (k = СKP/CV). Für die Luft beträgt dieser Exponent den Wert von 1,4. Die Gaskonstante R beträgt 8310/M J/(kg*K), wobei М die Molmasse des Gases bedeutet. Für die Luft wird die Größe M mit 29 g/mol angenommen, dann wird R = 8310/29 = 286,6 J/(kg*K) betragen.

Die sich ergebenden Werte stellen wir in die Formel für die Verdichtungsarbeit ein und bestimmen wir den Wert dieser Arbeit:

AV = k/(k-1) · R · t · [(P2/P1)(k-1)/k-1] = 1,4/(1,4-1) · 286,6 · (273+20) · [(0,28/0,1)(1,4-1)/1,4-1] = 100523 J/kg.

Nach der Ermittlung der für die Gasverdichtung benötigten Arbeit ist möglich, die Aufnahmeleistung des Kompressors nach folgender Formel zu berechnen:

N = (G · AV) / (3600 · 1000 · ηmech. · ηad.) = (2640 · 100523) / (3600 · 1000 · 0,85 · 0,95) = 91,3 KW.

Daraus ergeben sich die Fördermenge des Kompressors 92,6 m3/min. und seine Aufnahmeleistung 91,3 KW.

Beispiel Nr. 3. Ermittlung der Zahl von Verdichtungsstufen des Kompressors und der Druckwerte bei jeder Stufe






Aufgabe:

Ammoniak soll mit einem Volumenstrom von 160 m3/h unter einem Druck von 4,5 MPa gefördert werden. Der Anfangsdruck von Stickstoff beträgt 0,1 MPa, die Anfangstemperatur beträgt 20 °C. Für die Berechnung wird maximale Verdichtungsstufe x mit 4 angenommen.

Aufgabenstellung:

Die Zahl der Verdichtungsstufen und die Druckwerte jeder Stufe des Kompressors sind festzulegen.

Lösung:

Zuerst berechnen wir die Zahl der Stufen n nach folgender Formel:

xn = PEnd/PAnf

Erstellen wir den Ausdruck n und lösen wir ihn:

n = log(PEnd/PAnf) / log(x) = log(4,5/0,1) / log(4) = 2,75

Runden wir den sich ergebenden Wert auf die nahestehende (nächste) Ganzzahl ein und legen wir fest, dass der Kompressor drei Stufen aufweisen soll (n = 3 Stufen). Im Weiteren bestimmen wir den Verdichtungsgrad einer Stufe und stellen fest, dass der Verdichtungsgrad bei jeder Stufe gleich sein wird.

x = n(PEnd/PAnf) = 3(4,5/0,1) = 3,56

Errechnen wir den Enddruck der ersten Stufe Pn1 (n = 1), der für die zweite Stufe als Anfangsdruck gelten wird

PEnd1 = PAnf · xn = 0,1 · 3,561 = 0,356 MPa.

Errechnen wir des Enddruck der zweiten Stufe Pn2 (n = 2), der für die dritte Stufe als Anfangsdruck gelten wird:

PEnd2 = PAnf · xn = 0,1 · 3,56² = 1,267 MPa.

Also besitzt der Kompressor 3 Stufen, wobei der Druck bei der ersten Stufe von 0,1 MPa auf 0,356 MPa, bei der zweiten Stufe von 0,356 MPa auf 1,267 MPa und bei der dritten Stufe von 1,267 MPa auf 4,5 MPa gestiegen wird.

Beispiel Nr. 4. Auswahl des Kompressors nach den vorgegebenen Bedingungen






Aufgabe:

Die Stickstoffmenge Qн in Höhe von 7,2 m3/h mit einem Anfangsdruck P1 = 0,1 MPa soll unter einem Druck von Р2 = 0,5 MPa gefördert werden. Dazu gibt es nur einen einstufigen doppelwirkenden Kolbenverdichter. Der Kolben weist einen Durchmesser von 80 mm auf, die Hublänge s beträgt 110 mm, der Totraum beträgt 7% des vom Kolben durchflossenen Volumens. Die Drehzahl n der Kompressorwelle beträgt 120 U/min. Für die Berechnung wird der Exponent für die polytrope Verdichtung mit 1,3 angenommen.

Aufgabenstellung:

Es ist festzustellen, ob der vorhandene Kompressor für die Erfüllung der gestellten Aufgabe geeignet ist. Wenn der Kompressor dazu nicht passt, soll ermittelt werden, wie groß die Drehzahl der Kompressorwelle sein soll, damit der Kompressor zweckbezogen eingesetzt werden kann.

Lösung:

Da der Totraum 7% des vom Kolben durchflossenen Volumens beträgt, folgt daraus, dass die Größe des Totraumes 0,07 beträgt.

Ermitteln wir die Querschnittsfläche F des Kolbens:

F = (K · d²)/4 = (3,14 · 0,08²)/4 = 0,005 m2

Für die weiteren Berechnungen soll der Volumenwirkungsgrad λV des Kompressors ermittelt werden:

ΛV = 1 – с·[(P2/P1)1/m-1] = 1 – 0,04·[(0,5/0,1)1/1,3-1] = 0,9

Jetzt ist uns der Volumenwirkungsgrad λV bekannt und bestimmen wir nach folgender Formel den Vorschubbeiwert λ:

λ = λV · (1,01 – 0,02·(P2/P1)) = 0,9 · (1,01 – 0,02·0,5/0,1) = 0,82

Im Weiteren ist es möglich, die Fördermenge Q des Kompressors zu ermitteln. Das der Kompressor ein doppelwirkender Verdichter ist, wird der Faktor z die Ziffer 2 betragen:

Q = λ · z · F · s · n = 0,82 · 2 · 0,005 · 0,11 · 120 = 0,11 m3/min,

Erstellen wir für Q pro Stunde den Ausdruck: Q = 0,11 · 60 = 6,6 m3/h.

Da der Vorschubwert 7,2 m3/h beträgt, kann man die Schlussfolgerung ziehen, dass der vorhandene Kompressor diese Aufgabe nicht erfüllen kann. Berechnen wir, wie groß die Wellendrehzahl sein soll, um die gestellten Anforderungen erfüllen zu können. Ermitteln wir dazu aus der folgenden Beziehung die erforderliche Drehzahl:

NAnf/n = Qн/Q

NAnf = n · QAnf/Q = 120 · 7,2/6,6 = 131

Also kann der vorhandene Kompressor eingesetzt werden, wenn die Drehzahl seiner Welle um 11 U/min. erhöht wird (131-120 = 11 U/min.).

Beispiel Nr. 5. Berechnung der tatsächlichen Fördermenge eines Kolbenkompressors






Aufgabe:

Es gibt einen doppeltwirkender Dreizylinderkompressor. Der Kolbendurchmesser d beträgt 120 mm, die Hublänge s beträgt 160 mm. Die Wellendrehzahl n beträgt 360 U/min. Im Kompressor wird Methan unter einem Druck von P1 = 0,3 MPa auf P2 = 1,1 MPa verdichtet. Es ist bekannt, dass der Volumenbeiwert λV die Zahl 0,92 beträgt.

Aufgabenstellung:

Tatsächliche Fördermenge des Kolbenkompressors ist zu berechnen.

Lösung:

Vorläufig soll die Querschnittsfläche des Kolbens F nach folgender Formel ermittelt werden:

F = (K · d²)/4 = (3,14 · 0,12²)/4 = 0,0113 m2

Aufgrund der Ausgangsdaten bestimmen wir den Vorschubbeiwert λ nach folgender Formel:

λ = λV · (1,01 – 0,02 ·(P2/P1)) = 0,92 · (1,01 – 0,02·(1,1/0,3)) = 0,86

Jetzt können wir die Formel für die Berechnung der Fördermenge eines Kolbenkompressors benutzen:

Q = λ · z · F · s · n

Hier ist z der Beiwert, der von der Zahl der Saugseiten eines separaten Kolbens abhängt. Da es ein doppeltwirkender Kompressor ist, wird der Beiwert z die Zahl 2 betragen.

Da der Kompressor drei Zylinder aufweist, die parallel laufen, wird die Summenförderhöhe dreimal höher sein, als die Förderhöhe eines separaten Kolbens. Also der Berechnungsformel ist der Beiwert 3 hinzufügen.

Unter Berücksichtigung von dem oben Gesagten haben wir:

Q = 3 · λ · z · F · s · n = 3 · 0,86 · 2 · 0,0113 · 0,16 · 360 = 3,6 m3/min.

Daraus ergibt sich, dass die Fördermenge des betrachteten Kolbenkompressors 3,6 m3/min. oder 216 m3/h beträgt.

Beispiel Nr. 6. Berechnung eines zweistufigen Kolbenkompressors






Aufgabe:

Es gibt einen einfachen zweistufigen Kolbenkompressor. Der Kolben einer Niederdruckstufe weist einen Durchmesser von dн = 100 mm auf, der Kolbenhub beträgt sн = 125 mm. Der Kolben einer Hochdruckstufe weist einen Durchmesser von dв = 80 mm beim Kolbenhub sв = 125 mm auf. Die Wellendrehzahl n beträgt 360 U/min. Der Vorschubbeiwert λ des Kompressors beträgt 0,85.

Aufgabenstellung:

Die Fördermenge des Kompressors soll berechnet werden.

Lösung:

Um die mehrstufigen Kolbenkompressoren berechnen zu können, werden die Niederdruckstufen eingesetzt, weil eben hier das Gas eingesaugt wird und wobei die Fördermenge im Allgemeinen festgelegt wird. Bei der Berechnung der Fördermenge werden die Angaben der nachfolgenden Stufen nicht berücksichtigt, weil dort kein komprimiertes Gas nachgesaugt wird. Daraus folgt, dass es reicht, für die Lösung dieser Aufgabe allein den Durchmesser dн und den Kolbenhub der Niederdruckstufe zu wissen.

Ermitteln wir die Querschnittsfläche des Kolbens in der Niederdruckstufe:

FN = (π · dN²)/4 = (3,14 · 0,1²)/4 = 0,00785 m2

Der zu betrachtende Kompressor ist kein Mehrkolbenkompressor, sonder ein einfachwirkender Verdichter (die Größe z = 1). Also, die Endformel für die Berechnung der Förderhöhe lautet in diesem Fall wie folgt:

Q = λ · FAnf · sAnf · n = 0,85 · 0,00785 · 0,125 · 360 = 0,3 m3/min.

Wir ermitteln, dass die Fördermenge des Kolbenkompressors 0,3 m3/min. oder bei Stundenleistung 18 m3/h beträgt.

Beispiel Nr. 7. Berechnung der tatsächlichen Fördermenge eines Doppelschraubenkompressors






Aufgabe:

Es gibt einen Doppelschraubenkompressor. Die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle des Kompressors beträgt n=750 U/min. Die Welle besitzt vier 20 cm lange Kanäle (z=4). Die Querschnittsfläche des Kanals der Antriebswelle beträgt F1=5,2 cm2, die gleiche Kenngröße der angetriebenen Welle F2 beträgt 5,8 cm2. Für die Berechnung wird der Leistungsbeiwert λT mit 0,9 angenommen.

Aufgabenstellung:

Tatsächliche Fördermenge Vt des Doppelschraubenkompressors ist zu berechnen.

Lösung:

Bevor die tatschliche Fördermenge bestimmt wird, berechnen wir die theoretische Fördermenge, die den Rückfluss des Gases durch die Spielräume zwischen den Rotoren und dem Kompressorgehäuse nicht berücksichtigt.

VTh. = L·z·n·(F1+F2) = 0,2·4·750·(0,052+0,058) = 66 m3/min.

Da der Leistungsbeiwert, mit dem die Gasrückflüsse berücksichtigt werden, bekannt ist, ist es möglich, tatsächliche Fördermenge des Kompressors zu bestimmen:

Vt = λL·VTh. = 0,9·66 = 59,4 m3/min.

Wir stellen fest, dass die Fördermenge des Doppelschraubenkompressors 59,4 m3/min. beträgt.

Beispiel Nr. 8. Berechnung der Aufnahmeleistung des Schraubenkompressors






Aufgabe:

Es gibt einen Schraubenkompressor, mit dem der Luftdruck von P1=0,6 MPa auf P2=1,8 MPa erhöht wird. Theoretische Fördermenge VTh des Kompressors beträgt 3 m3/min. Für die Berechnung werden der adiabatische Wirkungsgrad ηad mit 0,76 und der Exponent der Adiabate der Luft k mit 1,4 angenommen.

Aufgabenstellung:

Die Aufnahmeleistung NA des Kompressors ist zu ermitteln.

Lösung:

Zur Berechnung der theoretischen Leistung wird bei der adiabatischen Verdichtung folgende Gleichung eingesetzt:

Nad. = P1 · VT · [k/(k-1)] · [(P2/P1)(k-1)/k - 1] = 600000 · 3/60 · 1,4/(1,4-1) · [(1,8/0,6)(1,4-1)/1,4 - 1] · 10-3 = 38,7 KW

Nachdem wir den Wert Nad bestimmt haben, kann die Aufnahmeleistung des Kompressors ermittelt werden:

N = Nadad = 38,7/0,76 = 51 KW

Als Ergebnis erhalten wir die Aufnahmeleistung des vorliegenden Kompressors, die 51 KW beträgt.

Beispiel Nr. 9. Berechnung der Aufnahmeleistung des Doppelschraubenkompressors






Aufgabe:

Es gibt einen Doppelschraubenkompressor mit einer Fördermenge von Q=10 m3/min. Das Arbeitsmedium ist die Luft bei einer Temperatur t=20 0C. Die Luft wird im Kompressor von P1=0,1 MPa auf den Druck P2=0,6 MPa komprimiert. Es ist bekannt, dass die Rückflussgröße βR im Kompressor 0,02 beträgt. Der innere adiabatische Wirkungsgrad ηad beträgt 0,8 und der mechanische Wirkungsgrad ηmech beträgt 0,95. Für die Berechnung werden der Exponent der Adiabate k der Luft mit 1,4 und die Gaskonstante R für die Luft mit 286 J/(kg*K) angenommen.

Aufgabenstellung:

Die Aufnahmeleistung des Kompressors N ist zu berechnen.

Lösung:

Bestimmen wir das Arbeitsvermögen des Kompressors Aspez:

Aspez = R · TLuft · [k/(k-1)] · [(P2/P1)(k-1)/k-1] = 286 · [20+273] · [1,4/(1,4-1)] · [(0,6/0,1)(1,4-1)/1,4-1] = 196068 J/kg

Weiterhin ermitteln wir den Massendurchsatz der Luft G, vorausgesetzt, dass die Luftdichte ρв bei einer Temperatur von 20 °C einen Wert von 1,2 kg/m3  beträgt:

G = Q·ρLuft = 10·1,2 = 12 kg/min.

Bei der Ermittlung der Leistung sind die Rückflüsse des Arbeitsmediums vom Kompressor zu berücksichtigen, deren Kompensation einen zusätzlichen Leistungsverbrauch hervorruft. Berechnen wir den gesamten Verbrauch Gges des Kompressors mit den Rückflussgrößen:

Gges = G·(1+βR) = 12·(1+0,02) = 12,24 kg/min.

Jetzt ist es möglich, die Kompressorleistung unter Berücksichtigung von adiabatischem und mechanischem Wirkungsgrad zu ermitteln:

N = (Gges·Aspez) / (ηad·ηmech) = (12,24·196068) / (60·1000·0,8·0,95) = 52,6 KW

Als Ergebnis erhalten wir die Aufnahmeleistung des vorliegenden Kompressors, die 52,6 KW beträgt.

Beispiel Nr. 10. Berechnung der Aufnahmeleistung eines Turbokompressors






Aufgabe:

Es gibt einen dreistufigen Einzelturbokompressor, dessen Laufräder identisch sind. Der Kompressor weist einen Volumendurchsatz V von 120 m3/min. bei einer Temperatur von t=20 °C auf (die Luftdichte ρ beträgt dabei 1,2 kg/m3). Es ist bekannt, dass die Umlaufgeschwindigkeit u des Laufrads 260 m/s beträgt, die theoretische Druckzahl der Stufe ϕ den Wer 0,85 beträgt. Der gesamte Wirkungsgrad η beträgt 0,9. Für die erste Stufe beträgt der Reibungsbeiwert βReib den Wert 0,007, der Verlustbeiwert βV beträgt bei dem Rückfluss 0,009. Für die Berechnung wird angenommen, dass die Verluste für die nächsten Stufen um 1% gestiegen werden.

Aufgabenstellung:

Die Aufnahmeleistung des Kompressors N ist zu berechnen.

Lösung:

Der Leistungsaufwand für die Gasverdichtung wird nach folgender Formel berechnet:

NA = V · ρ · ∑[u²i · φi · (1+βReibV)i]

Dabei ist „i“ die Zahl der Stufen. Da es in der Aufgabe erwähnt ist, dass alle Räder in einer Sektion gleich sind, weisen sie gleiche Umlaufgeschwindigkeiten u und theoretische Druckzahlen ϕ auf. Die vorliegende Formel können wir wie folgt umsetzen:

NA = V · ρ · u² · φ · ∑(1+βтп)i

Für Stufe 1:

1 + βReib + βV = 1 + 0,007 + 0,009 = 1,016

Weiterhin berechnen wir, vorausgesetzt, dass die Verluste für die nächsten Stufen um 1% gestiegen werden, die Größe 1+βReibV für Stufe 2:

1,016·1,01 = 1,026

Für Stufe 3 sieht die Berechnung wie folgt aus:

1,026·1,01 = 1,036

Als Ergebnis erhalten wir:

NA = 120/60 · 1,2 · 260² · 0,85 · (1,016+1,026+1,036) · 10-3 = 424,5 KW.

Jetzt ist es möglich, die Aufnahmeleistung des Kompressors zu ermitteln:

N = NA/η = 424,5/0,9 = 471,7 KW

Beispiel Nr. 11. Berechnung des Wirkungsgrades eines Turbokompressors






Aufgabe:

Es gibt einen zweistufigen Einzelturbokompressor, dessen Laufräder identisch sind. Der Kompressor fördert die Luft bei einer Temperatur von t=20 °C (die Luftdichte beträgt bei diesen Bedingungen 1,2 kg/m3) mit dem Volumenstrom von V=100 m3/min. von einem Anfangsdruck von P1=0,1 MPa auf den Enddruck von P2=0,25 MPa. Die Umlaufgeschwindigkeit u der Räder beträgt 245 m/s, die theoretische Druckzahl ϕ beträgt 0,82. Der gesamte Verlustbeiwert (Reibung und Rückfluss: 1+ βReib + βV) beträgt für die erste Stufe 1,012, für die zweite Stufe beträgt dieser Beiwert 1,019. Das Gas wird isoentropisch verdichtet. Für die Berechnung ist der Exponent der Adiabate der Luft k mit 1,4 und die Gaskonstante R für die Luft mit 286 J/(kg*K) angenommen. Das Gas ist laut den Bedingungen der Aufgabe inkompressibel (Verdichtungsgrad beträgt z=1).

Aufgabenstellung:

Der isoentropische Wirkungsgrad ηis des Kompressors ist zu berechnen.

Lösung:

Isoentropischer Wirkungsgrad ist das Verhältnis der Verdichtungsleistung Nis beim Gasverdichten zur inneren Verdichtungsleistung Nin des Kompressors. Daraus folgt, dass zur Berechnung des zu suchenden Wertes die Ermittlung von Nin und Nis notwendig ist.

Die Verdichtungsleistung kann beim isoentropischen Gasverdichten wie folgt ermittelt werden:

Nin = V · ρ · z · R · (273+t) · k/(k-1) · [(P2/P1)(k-1)/k-1] =
= 100/60 · 1,2 · 1 · 286 ·(273+20) · 1,4/(1,4-1) · [(0,25/0,1)(1,4-1)/1,4-1] · 10-3 = 175,5 KW

Innere Leistung des Kompressors ist wie folgt zu bestimmen:

Nin = V · ρ · ∑[ui2 · φi · (1+βReibV)i] = 100/60 · 1,2 · 245² · 0,82 · (1,012+1,019) = 200 KW

Weiterhin bestimmen wir den zu suchenden Wert:

Ηis = Nis/Nin = 175,5/200 = 0,88

Also beträgt der isoentropische Wirkungsgrad ηis eines zweistufigen Einzelturbokompressors 0,88.

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