Estudiante

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Elementos de Máquinas Térmicas
ZULCY DE SOUZA
Eng. Civil; Prof. Titular de Máquinas Hidráulicas e Térmicas da EFEI, Projeto Mecânico da FEG, Hidráulica da FECI, Fenómenos de Transportes do l N ATE L; Mestre em Ciências Mecânicas; Livre-Docente em Eng. Mecânica.

EDITORA CAMPUS LTDA. ESCOLA FEDERAL DE ENGENHARIA DE ITAJUB,

© 1980, Editora Campus Ltda. Todos os direitos reservados.Nenhuma parte deste livro poderá ser reproduzida ou transmitida sejam quais forem os meios empregados, ele Irónicos, mecânicos, fotográficos, gravação ou quaisquer outros, sem a permissão por escrito da editora. Capa Paulo de Oliveira Studio de Arte Diagramação, composição, paginação e revisão hditora Campus Ltda. Rua Japeri 35 Rio Comprido Tels.: 2848443/2842638 20261 Rio de Janeiro RJ Brasil End.Telegráfico: CAMPUSRIO ISBN 85-7001-052-4 Obra publicada em colaboração com a ESCOLA FEDERAL DE ENGENHARIA DE ITAJUBÁ Diretor-Geral: Prof. José Abel Royo dos Santos EDITORA DA ESCOLA FEDERAL DE ENGENHARIA DE ITAJUBÁ Diretor: Prof. José Policarpo Gonçalves de Abreu Corpo de Editores: Presidente: Prof. José Policarpo Gonçalves de Abreu. Editores-Assistentes: Prof. Aécio Zózimo Bustamente, Prof. LuizAntónio Curi, Prof. José Carlos de Oliveira e Prof. José Eugênio Rios Ricci. FICHA CATALOGRÂFICA CIP-Brasil. Catalogação-na-Fonte Sindicato Nacional dos Editores de Livros, RJ. Sousa, Zulcy de, 1933Elementos de máquinas térmicas / Zulcy de Souza. — Rio de Janeiro Campus ;Itajubá : Escola Federal de Engenharia de Itajubá, 1980.

S698e

Bibliografia ISBN 85-7001-052-4 1. Máquinas térmicas I.Título CDD -621.4 CDU-621.4

80-0555

SIMBOLOGIA
A B r cD d E e F / G g // h / / k /, / M m m n /' p Q k. 12' - Transformação isentrópica. n = k. 1-2" - Transformação de 1 < n < k. 1 -2'" - Transformação isotérmica n = 1.

2.4 COMPRESSORES A PISTÃO DE UM ESTAGIO

Na Fig. 2.12, representamos no diagrama p. V o ciclo teórico em linha tracejada e o real em linha cheia para um compressor apistão de um estágio. Vamos descrever o ciclo teórico iniciando no estado l, início da compressão. Nesse estado, as válvulas estão fechadas, o deslocamento do pistão de PM2 na direção de PM, aumenta a pressão e a temperatura do sistema reduzindo seu volume até que seja alcançada a pressão p2 reinante no sistema atrás da válvula VD. Alcançada essa pressão, desprezando-se as perdas na válvula, estaabre, continuando o deslocamento do pistão, sendo o fluido introduzido no sistema que está à pressão p 2 . Alcançado o estado 3, em PM, começa o retorno do pistão em di-

jeção a PMj. Fechada a válvula VD, o deslocamento do pistão faz baixar a pressão e a temperatura, aumentando o volume até que seja novamente alcançada a pressão p\m 4, do o deslocamento do pistão, o fluido externo é succionadopara o interior do cilindro até o estado l, quando se inicia u nova compressão. Tal descrição vale para o estado de regime, isto é, a massa que está sendo admitida é igual à que está sendo fornecida. Como podemos observar, a posição do estado 4 depende da pressão /J 2 . Quanto maior for essa pressão, mais próximo do estado l se encontrará o estado 4. Por outro lado, observamos que somente nacompressão 1-2 e na expansão 3-4 podemos definir um sistema termodinâmico fechado. Como características de um compressor a pistão além de sua rotação, temos o curso e e o diâmetro do cilindro D. Como nesse tipo de máquina térmica há sempre necessidade de existir um volume residual, denominado volume morto Vm, seja em razão do espaço ocupado pelas válvulas, seja por motivo de segurança, definimos achamada relação de espaço morto. *o=Vm.IVc (2.6)

Corracio poro p ] . 73Omrr, 7»0mm

Fig. 2.12 Diagrama p. V para compressor a pistio de um eitágio.

VA - Válvula de admissão. VD - Válvula de descarga. Vm — Volume morto. Vc — Volume da cilindrada. • - Curso. D - Diâmetro. Linha cheie - ciclo real. Linha tracejada - ciclo teórico. Nessa relação, Vc =

. e é o denomina»

do volume da...