Yleiskatsaus paineilmakompressorin termodynamiikasta
21 huhtikuuta, 2022
Tässä artikkelissa käsitellään ilmakompressorin termodynamiikan ja lämmöntuotannon fysiikkaa ja kahta kaasulakia.
Kaasujen tilan muutokset
Yksi erittäin mielenkiintoinen fysiikan osa-alue on termodynamiikka, joka antaa tietoa erityisesti ilmanpuristimista. Tässä artikkelissa käsittelemme kaasujen tilamuutoksia termodynamiikan esittelyn jälkeen.
Viisi erilaista tilan muutosta
Kaasun tilan muutoksia voidaan seurata pisteestä toiseen p/V-kaaviossa. Todellisissa tapauksissa tarvitaan kolme akselia muuttujille p, V ja T. Tilan muuttuessa siirrymme 3-ulotteista käyrää pitkin pinnalla p-, V- ja T-tilassa. Yksinkertaistamiseksi harkitsemme kuitenkin yleensä käyrän projisointia yhteen kolmesta tasosta. Tämä on yleensä p/V-taso. Viisi erilaista tilan muutosta voidaan ottaa huomioon:
- Isokoorinen prosessi (vakiotilavuus)
- Isobaarinen prosessi (jatkuva paine)
- Isoterminen prosessi (vakiolämpötila)
- Isentrooppinen prosessi (ilman lämmönvaihtoa ympäristön kanssa)
- Polytrooppinen prosessi (täydellinen lämmönvaihto ympäristön kanssa)
Mikä on isokoorinen prosessi?
Kaasun lämmittäminen suljetussa astiassa on esimerkki isokoorisesta prosessista vakiotilavuudella.
Mikä on isobaarinen prosessi?
Esimerkki isobaarisesta prosessista vakiopaineella on kaasun kuumentaminen sylinterissä, jossa männän kuormitus on vakio.
Mikä on isoterminen prosessi?
Jos kaasua puristetaan säiliössä isotermisesti, käytettävää työtä vastaava määrä lämpöä on poistettava asteittain. Tämä on epäkäytännöllistä, sillä näin hidasta prosessia ei voi tapahtua.
Mikä on isentrooppinen prosessi?
Isentrooppinen prosessi syntyy, kun kaasu puristetaan täysin eristettyyn säiliöön ilman lämmönvaihtoa ympäristöön. Sitä voi esiintyä myös, jos kaasu laajenee suuttimen läpi niin nopeasti, ettei lämmönvaihtoa ympäristöön ehdi tapahtua.
Mikä on polytrooppinen prosessi?
Isotermiseen prosessiin liittyy täysi lämmönvaihto ympäristöön, ja isotrooppiseen prosessiin ei liity lainkaan lämmönvaihtoa. Todellisuudessa kaikki prosessit tapahtuvat jossain näiden äärimmäisyyksien välissä: polytrooppisessa prosessissa.
Tällaisen prosessin suhde on:
Aiheeseen liittyvät artikkelit
Miten lämpö siirtyy?
25 huhtikuuta, 2022
Paineilman toiminnan ymmärtämisessä yksinkertainen johdatus fysiikkaan voi olla suureksi avuksi. Lue lisää termodynamiikasta ja sen merkityksestä ilmakompressorien toiminnan ymmärtämisessä.
Kaasun virtaus putkien läpi ja kuristus
4 elokuuta, 2022
Paineilman toiminnan ymmärtämiseksi fysiikan perusteet voivat viedä pitkälle. Lue lisää termodynamiikasta ja sen merkityksestä ilmakompressorien toiminnan ymmärtämisessä.