65 Khi đợc hút vào cấp I ở áp suất p
1
, đợc nén trong xilanh I đến áp suất
p
2
, nhiệt độ của khí tăng từ T
1
đến T
2
. Khi ra khỏi cấp I đợc làm mát trong bình
làm mát trung gian B, nhiệt độ khí giảm từ T
2
xuống đến T
1
(bằng nhiệt độ khi
vào xilanh cấp I). sau khi đợc làm mát ở bình làm mát B, khí đợc hút vào
xilanh II và đợc nén từ áp suất p
3
= p
2
đến áp suất p
4
.
Các quá trình của máy nén hai cấp đợc thẻ hiện trên hình 6.8, bao gồm:
a-1 là quá trình hút khí vào xilanh I (cấp 1) ở áp suất p
1
,

trình nén sẽ tiến dần tới quá trình nén đẳng nhiệt.

6.3.3.2. Chọn áp suất trung gian

Tỉ số nén trong mỗi cấp đợc chọn sao cho công tiêu hao của máy nén là
nhỏ nhất, nghĩa là quá trình nén tiến tới quá trình đẳng nhiệt.
Nhiệt độ khí vào các cấp đều bằng nhau và bằng T
1
, nhiệt độ khí ra khỏi
các cấp đều bằng nhau và bằng T
2
, nghiã là:
T
1
= T
2
và T
2
= T
4

áp suất khí ra khỏi cấp nén trớc bằng áp suất khí vào cấp nén sau, nghĩa là:
p
2
= p
3
và p
4
= p
5

1n
n
3
4
3
4
T
T
p
p









=
(6-30)
mà: T
1
= T
2
và T
2
= T
4
, do đó ta suy ra tỷ số nén của mỗi cấp là:

m
d
c
p
p
=
(6-33)

6.3.3.3. Công tiêu hao của máy nén

Công của máy nén nhiều cấp bằng tổng công của các cấp. Với hai cấp ta
có:
l
mn
= l
1
+ l
2

trong đó:




























=

1
p
p
RT
1n
n
l
n
1n
3
4









==

1RT
1n
n.m
mll
n
1n
11mn
(6-37)

6.4. Các quá trình của không khí ẩm

6.4.1. Không khí ẩm 67
6.4.1.1. Định nghĩa và tính chất của không khí ẩm

Không khí ẩm (khí quyển) là một hỗn hợp gồm không khí khô và hơi
nớc.
Không khí khô là hỗn hợp các khí có thành phần thể tích: Nitơ khoảng

Khối lợng G:
G

= G
kk
+ G
h
, ` (6-41)

6.4.1.2. Phân loại không khí ẩm

Tuỳ theo lợng hơi nớc chứa trong không khí ẩm, ta chia chúng ra thành
3 loại:

* không khí ẩm bão hoà:
Không khí ẩm bão hòa là không khí ẩm mà trong đó lợng hơi nớc đạt tới
giá trị lớn nhất G = G
max
. Hơi nớc ở đây là hơi bão hòa khô, đợc biễu diễn bằng
điểm A trên đồ thị T-s hình 6.9.
* Không khí ẩm cha bão hòa:
Không khí ẩm cha bão hòa là không
khí ẩm mà trong đó lợng hơi nớc cha đạt
tới giá trị lớn nhất G < G
max
, nghĩa là còn có
thể nhận thêm một lợng hơi nớc nữa mới
trở thành không khí ẩm bão hòa. Hơi nớc ở
đây là hơi quá nhiệt, đợc biểu diễn bằng
điểm B trên đồ thị T-s hình 6.9

là áp suất bão hòa. Nghĩa là tăng lợng nớc trong không khí ẩm cha bão hòa

để
nó trở thành không khí ẩm bão hòa.
+ Giữ nguyên áp suất hơi p
h
= const, giảm nhiệt độ không khí ẩm từ t
h
đến
nhiệt độ đọng sơng t
s
(quá trình BA
2
). Nhiệt độ đọng sơng t
s
là nhiệt độ tại đó
hơi ngng tụ lại thành nớc.

6.4.1.3. các đại lợng đặc trng cho không khí ẩm

* Độ ẩm tuyệt đối:
Độ ẩm tuyệt đối là khối lợng hơi nớc chứa trong 1m
3
không khí ẩm.
Đây cũng chính là khối lợng riêng của hơi nớc trong không khí ẩm.

V
G
h
h

R
h
T, suy ra:

TR
p
V
G
h
hh
h
== (a)
và
TR
p
V
G
h
maxhmaxh
maxh
== (b)
Chia (a) cho (b) ta đợc:

max
h
max
h
p
p
=

h
= và
TR
Vp
G
k
k
k
= ;
thay thế các giá trị G vào (6-45) ta đợc:

[]
kgK/kgh;
pp
p
622,0
p.8314.29
p.18.8314
Rp
Rp
d
h
h
k
h
hk
kh

===
(6-46)
6.4.1.4. Đồ thị i-d

Để giải các bài toán về
không khí ẩm, ngoài việc tính toán
theo các công thức, chúng ta có thể
giải bằng đồ thị i-d.
Đồ thị i-d đợc biểu diễn
trên hình 6.10, có trục là entanpi
của không khí ẩm [kJ/kgK], trục
hoành là độ chứa hơi d [g/kgK].
Trục i và d không vuông góc với
nhau mà tạo với nhau một góc
135
0
, đồ thị gồm các đờng sau:
Đờng i = const là đờng
thẳng nghiêng đi xuống với góc
nghiêng 135
0
;
Đờng d = const là đờng
thẳng đứng;
Đờng t = const trong vùng không khí ẩm cha bão hòa là các đờng
thẳng nghiêng đi lên.
Đờng = const trong vùng không khí ẩm cha bão hòa ở nhiệt độ t <
t
s
(p) là các đờng cong lồi, trong vùng nhiệt độ t > t

Quá trình sấy đợc biểu diễn trên hình 6-11. Không khí từ trạng thái 1
đợc cấp nhiệt theo quá trình 1-2 nhiệt độ tăng t
1
đến t
2
,

entanpi tăng từ i
1
đến i
2
,
độ ẩm tơng đối giảm từ
1
đến
2
nhng độ chứa hơi không thay đổi d
1
= const.
Không khí sau khi đợc sấy nóng đi vào buồng sấy, tiếp xúc với vật sấy, sấy nóng
vật sấy và làm cho nớc trong vật sấy bay hơi. Quá trình sấy 2 3 có entanpi
không đổi (i
2
= i
3
), độ ẩm tơng đối của không khí tăng từ
2
đến
3
và độ chứa

(6-50)
- Lợng nhiệt cần để đốt nóng 1kg không khí khô chứa trong (1+d)kg
không khí ẩm là:
q = i
2
i
1
; [kJ/kgK] (6-
51)
- Lợng nhiệt cần thiết để làm bay hơi 1kg nớc trong vật sấy:
Q = g
k
q = (i
2
i
1
)/(d
3
d
2
); [kJ/kgh] (6-52)

6.4.2.2. Quá trình điều hòa không khí 71
Thck chất của quá trình điều hòa không khí là ssấy nóng làm lạnh không
khí, đồng thời điều chỉnh độ ẩm của nó đến một giá trị nào đó trớc khi đa
không khí vào phòng.
Điều hòa không khí gồm các quá trình lọc bụi, hỗn hợp không khí mới với

- Các quá trình xẩy ra đều là thuận nghịch,
- Quá trình cháy là quá trình cấp nhiệt, quá trình thải sản phẩm cháy là quá
trình nhả nhịêt.
- Công trong quá trình nạp môi chất và quá trình thải sản phẩm cháy triệt
tiêu lẫn nhau và biến hệ ở đây thành hệ kín.

7.1.2. Chu trình cấp nhiệt hỗn hợp

7.1.2.1. Mô tả chu trình

Trong chu trình cấp nhiệt hỗn hợp, nhiên liẹu sẽ đợc bơm cao áp nén đến
áp suất cao, phun vào xi lanh ở dạng sơng mù. Trong xi lanh không khí sẽ đã
đợc nén đến áp suất và nhiệt độ cao, vào xi lanh gặp không khí nhiên liệu sẽ tự
bốc cháy ngay. Quá trình cháy gồm hai giai đoạn: giai đoạn đầu cháy đẳng tích,
giai đoạn sau cháy đẳng áp. Chu trình cháy lý tởng của động cơ đốt trong cấp
nhiệt hỗn hợp đợc trình bày trên hình 7.1. Chu trình gồm:
1-2 là quá trình nén đoan nhiệt,
2-2 là quá trình cấp nhiệt đẳng tích, môi chất nhận nhiệt lợng q
1
,
2-3 là quá trình cấp nhiệt đẳng áp, môi chất nhận nhiệt lợng q
1

3-4 là quá trình dãn nở đoạn nhiệt,
4-1 là quá trình nhả nhiệt đẳng tích, nhả nhiệt lợng q
2
,

2
3
'v
v
=
(7-3)

* Hiệu suất của chu trình:

1
21
ct
q
qq
=
(7-4)
Trong đó:
q
1
là nhiệt lợng chu trình nhận đợc từ quá trình cháy nhiên liệu, gồm

q
1
là nhiệt lợng nhận đợc từ quá trình cháy đẳng tích 2-2,
q
1
là nhiệt lợng nhận đợc từ quá trình cháy đẳng áp 2-3,
vậy: q
1
= q

= C
p
(T
3
- T
2
),
vì 4-1 là quá trình nhả nhiệt đẳng tích, nên q
2
= C
v
(T
4
- T
1
),
Thay các giá trị của q
1
, q
1
và q
2
vào (7-5) ta đợc:

74

(
)
()()
''

và các đại lợng đặc trng cho
chu trình nh sau:
- Vì 1-2 là quá trình nén đoan nhiệt nên ta có

1k
1k
2
1
1
2
v
v
T
T


=








= , suy ra:
1k
12
TT


v
T
T
, suy ra:
1k
1'23
TTT

== ,
3-4 là quá trình dãn nở đoạn nhiệt nên:

1k
1k
1
2
2
3
1k
1
3
1k
4
3
3
4
v
v
v
v
v





=








= .
, suy ra:

k
1
1k
1k
1
1k
34
TTTT =







1k
1
1k
1
1k
1
1
k
1
ct
TTkTT
TT
1

+

=

Rút gọn lại ta có hiệu suất chu trình:

()()
[]
1k1
1
1
1k
k
ct
+