Exercicios Resolvidos Maquinas Hidraulicas - Compressao Ar

Exercıcios de Maquinas Hidraulicas 28 de novembro de 2023 Questao 1 Um compressor de ar de estagio unico operando a 1000 rpm fornece ar a uma pressao de 25 bar Para este efeito as condicoes de admissao podem ser consideradas como 1013 bar e 15 C e a vazao de ar livre na condicao de aspiracao como 025 m3min A fracao de espaco nocivo e 3 do volume varrido e a relacao entre curso L e diˆametro do pistao D e de 12 Considere o coeficiente de compressao politropica igual a 13 Calcule a o rendimento volumetrico do compressor b o diˆametro e o curso do pistao c os trabalhos especıficos politropico e isotermico e d o rendimento isotermico Obs o rendimento isotermico e determinado como a relacao entre o trabalho especıfico isotermico e o trabalho especıfico politropico de acordo com Solucao Dados fornecidos Rotacoes por minuto rpm 1000 Pressao de descarga P2 25 bar Condicoes de admissao Pressao P1 1013 bar Temperatura T1 15 C Vazao de ar livre V1 025 m³min Fracao de espaco morto VdV1 3 Relacao entre curso e diˆametro do pistao LD 12 Coeficiente de compressao politropica n 13 Conversao de unidades Converta a temperatura de Celsius para Kelvin T1 15C 273 15 288 15K Converta a vazao para ms V 1 0 25mmin 1 60mins 0 00417ms 1 Solucao a Rendimento volumetrico ηv ηv V d V d Vs Onde Vs e o volume varrido Vs V 1 RPM 2 ηv V d V d V 1 RPM 2 Substitua os valores conhecidos e calcule ηv Utilizando um codigo para resolver temos 1 import math 2 3 Dados fornecidos 4 rpm 1000 5 P2 25 Press o de descarga em bar 6 P1 1013 Press o de admiss o em bar 7 T1Celsius 15 Temperatura de admiss o em Celsius 8 V1m3min 025 Vaz o de ar livre em m min 9 Vdfraction 003 F r a o de espa o morto 10 LDratio 1 2 R e l a o entre curso e di metro do pist o 11 npolitropica 13 Coeficiente de compress o politr pica 12 13 Convers o de unidades 14 T1kelvin T1Celsius 27315 15 V1m3s V1m3min 60 16 17 a Rendimento volum trico v 18 Vs V1m3s rpm 2 19 etav Vdfraction Vdfraction Vs 20 printfa Rendimento volum trico v etav4f Obtendo ηv 0 0142 b Diˆametro e curso do pistao L D 1 2 L 2D Para isso utilizamos o codigo 1 d e f i n i o dos par metros 2 3 b Di metro e curso do pist o 4 D mathsqrt4 V1m3s mathpi rpm 5 L LDratio D 6 printfb Di metro do pist o D D4f m 7 printf Curso do pist o L L4f m D 0 0023 m L 0 0012 m Maquinas Hidraulicas 2 30 ne mathlogP2 P1 mathlogP2 P1 1 DeltaTreal T1kelvin 31 32 printf b N mero de est gios necess rios ne mathceilne Obtemos a Rendimento Isentropico ηis 07910 Rendimento Politropico ηpoli 07910 b Numero de estagios necessarios ne 2 Maquinas Hidraulicas 8