Основные параметры жидкости и сухого насыщенного пара

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 7Следующая ⇒

Удельный объем воды при и различных давлениях p=var.

Удельный объем кипящей воды с увеличением температуры и давления увеличивается. Например при p=5Мпа v’=0,001286 м³/кг, при p=22Мпа v’=0,00269 м³/кг.

Удельное кол-во теплоты, расходуемое на нагревание воды от 0 до температуры кипения при каком-то давлении: – разность энтальпий - энтальпия кипящей воды, – удельная энтальпия воды при 0С.

Для термодинамических диаграмм воды принято, что тоской отсчета (нулевой точкой) при 0°С, .

Удельная внутренняя энергия воды: - величина крайне маленькая, поэтому условно принимается за 0.

Энтальпия кипящей воды определяется однозначно по давлениям или температуре и берется из таблиц.

Удельная внутренняя энергия кипящей воды рассчитывается по определению:

Далее вода превращается в пар вплоть до сухого насыщенного. При этом вся теплота расходуется на парообразование. Процесс парообразования условно делят на 2 процесса (одноврем): процесс увеличения внутр потенц энергии (работа дисгрегации) – снижение связей между молекулами воды – . И процесс внешней работы расширения . Т.о. теплота парообразования равна:

Удельная энтальпия сухого насыщенного пара:

Удельная внутр энергия сухого насыщенного пара:

Состояние сухого насыщенного пара однозначно определяется одним параметром – давлением/ температурой. Значения i’’(сух нас), i’(кипящ воды), r, v’’, v’ берутся из таблиц. Чем ближе к критической точке, тем энтальпия сухого насыщ пара становится ближе к энтальпии кипящей воды:

23. Основные параметры влажного насыщенного пара.

TS диаграмма водяного пара.

(см.рис.). TS диаграмма строится путем переноса значений из таблиц водяного пара. На оси Т откладывается тройная точка А (Т=273,16К, р=611Па). Откладывая значение энтропии для кипящей воды S’ и для сухого насыщенного пара S’’ при разных температурах получим пограничные кривые x=0; x=1. Влево от нижней пограничной кривой будет располагаться жидкость, между ними – влажный насыщенный пар, справа от верхней – перегретый пар. Ниже нулевой изотермы AB – лед+пар в равновесном состоянии. В области жидкости процесс нагрева воды от 0,01°С (273,16К) до температуры кипения проходит по кривой AaA’, практически совпадающей с нижней пограничной кривой жидкости (не совпадает т.к. вода – аномальная жидкость с макс плотностью при 4°С). практически все теплотехнические агрегаты работают при больших температурах, т.к. даже холодная сетевая вода не менее 7°С. на TS диаграмме наносят изобары (в области влажного пара совпадают с изотермами, в области перегретого пара - резко направляются вверх, имея точку изгиба на верхней пограничной кривой). В области влажного пара также наносятся линии равных степеней сухости. TS диаграмма удобна для нахождения энтропии, позволяет видеть изменение температуры в процессе и находить кол-во теплоты, участвующей в процессе (площадь под кривой процесса). Возможно нахождение работы цикла .

IS диаграмма водяного пара.

Фактически рабочими параметрами водяного пара являются: энтропия (как мера кол-ва теплоты, отнесенное к температуре рабочего тела) и энтальпия (как полная энергия расширенного тела, коим и явл водяной пар). Т.е. в диаграмме iS техническая работа и кол-во теплоты, участвующей в процессе, будет изображаться не сложной площадью, как в TS диаграмме, а длиной линии, что значительно удобнее. Впервые iS диаграмма была предложена в 1904 г Молье. (см.рис). начало координат – тройная точка. По табл данным, откладывая для разных значний давлений энтальпию и энтропию для кипящей воды и сухого насыщ пара, получаем нижнюю и верхнюю пограничн кривые. Изобары в области влажного насыщ пара – пучок расходящихся прямых: . Угловой коэфф наклона изобары к оси абсцисс (S) в каждой точке диаграммы численно равен значению абсолютной температуры данного состояния. .В области перегретого пара изобары уходят резко вверх. Температура растем (при пост давлении) с увеличением энтропии примерно по логарифмической кривой, и крутизна изобары увеличивается. При низких давл и относительно высоких темп перегретый пар по своим свойствам близок к ид газу, поэтому в этой области изотермы близки к горизонт прямым. При приближении к области насыщения перегретый пар приобретает св-ва реал газа, и кривая загибается. Обычно для технич расчетов всю диаграмму не изображают, а только ту ее часть, в диапазоне значений которой работает данный теплотехнический аппарат. Например паровой котел с рабочим давлением 12 бар обычно работает в диапазоне 60-100% (7-12 бар), соответственно и диаграмма изображается в этом диапазоне в области, близкой к сухому нас пару, а пароперегреватели в области перегрева. Для любой точки на этой диаграмме можно найти p, v, T, S, i, χ. Основные достоинства диаграммы в том, что кол-во теплоты в изобарном процессе равно разности ординат конечной и начальной точек процесса и будет изображаться отрезком вертикальной прямой, а не площадью.

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры