151010 (580520), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рис. 2 Тепломеханический цикл с идеальным газом в диаграмме Т – s

1.7 Определение характеристик термодинамического состояния водяного пара

Неизвестные величины в состояния 1, 2, 3, 4 определяются с помощью таблицы «Теплофизические свойства воды и водяного пара» или с помощью масштабной диаграммы h – s.

Состояние 1

В соответствии с исходными данными табл.1 известны:

V₁ = 2,6 м³; Р₁ = 4000 кПа = 40 бар

Т₁ = 573 К; t₁ = 300 °С

При заданных Р₁ и t₁, предварительно убедившись, что в состоянии 1 рабочее тело – перегретый пар (t₁ > t_s при р₁), по таблице «Вода и перегретый пар» [1] определяются:

v₁ = 0,058 ;

h₁ = 3000 ;

s₁ = 6,3 .

Масса водяного пара

Удельная внутренняя энергия

Состояние 2

Известны: Т₂ = 723 К; t₂ = 450 °С

V₂ = V₁ = 2,6 м³

v₂ = v₁ = 0,058

По t₂ и v₂ по таблице «Вода и водяной пар» [1] определяются:

Р₂ = 54 бар = 5500 кПа;

h₂ = 3310 ;

s₂ = 6,76 .

При этом внутренняя энергия пара составит

Состояние 3

Известны: Т₃ = Т₂ = 723 К

t₃ = t₂ = 450 °С

Р₃ = 100 кПа = 1 бар.

По t₃ и Р₃ по таблице «Вода и водяной пар» [1] выбираются:

v₃ = 3,334 ;

h₃ = 3382 ;

s₃ = 8,7 .

При этом объем и внутренняя энергия водяного пара состовит:

Состояние 4

Известны: Р₄ = Р₃ = 100 кПа = 1 бар

s₄ = s₁ = 6,3 .

В таблице «Состояние насыщения по давлениям» [1] по давлению Р₄ находим температуру насыщения = 100 °С и удельные характеристики состояния насыщенной жидкости и сухого насыщенного пара

v'=0,001 v''=1,7

h'=417,44 h''=2675

s'=1,3 s''=7,35

Сравнивая s₄ с s' и s'' (s' < s₄ < s''), убеждаемся, что в данном состоянии рабочее тело – влажный насыщенный пар со степенью сухости

Вычисляем экстенсивные характеристики влажного насыщенного пара по формулам смещения

Результаты вычислений сводим в табл.5

Таблица 5

Характеристики термодинамического состояния водяного пара в переходных точках цикла

Номер точки	Р, бар	t, °C	T, K	V, м3	v,	h,	u,	s,	Состояние рабочего тела
1	40	300	573	2,6	0,058	3000	2768	6,3	Перегретый пар
2	55	450	723	2,6	0,058	3310	2991	6,76	Перегретый пар
3	1	450	723	149,43	3,334	3382	3048	8,7	Перегретый пар
4	1	100	373	63,5	1,416	2300	2159	6,3	Влажный насыщенный пар х4 = 0,933

Рис. 3 Тепломеханический цикл с водяным паром в диаграмме Т – s

1.8 Вычисление характеристик термодинамических процессов с водяным паром

В соответствии с 1.3 и 1.4 определяем изменение калорических характеристик состояния и характеристики термодинамических процессов с водяным паром

Процесс 1-2 (V = const)

Процесс 2-3 (Т = const)

;

Процесс 3-4 (Р = const)

;

Процесс 4-1 (S = const)

;

Результаты вычислений 2.2 сводим в табл.6

Таблица 6

Некруговые процессы	ΔН, кДж	ΔU, кДж	ΔS, кДж	Q, кДж	L, кДж	Lп, кДж
1-2	13894	9994	20,6	9994	0	-3899
2-3	3227	2554	87	62865	60310	59638
3-4	-48495	-39845	-107,5	-48495	-8650	0
4-1	31374	27295	0	0	-27295	-31374
цикл	0	0	0	24365	24365	24365

1.9 Характеристики термодинамических процессов и изменения калоричесикх свойств водяного пара

Оценка эффективности тепломеханического цикла с водяным паром

Тепломеханический коэффициент цикла

Среднетермодинамическая температура идеального газа в процессе подвода теплоты

Среднетермодинамическая температура идеального газа в процессе отвода теплоты

Тепломеханический коэффициент эквивалентного цикла Карно

Таблица 7

Процессы	Схемы энергобалансов	Пояснение к схеме
1-2	ΔH Q Lп	В данном т/д процессе 1-2 энтальпия водяного пара увеличивается за счет подвода теплоты и затрачивания работы перемещения
2-3	ΔH Q Lп	В данном т/д процессе 2-3 работа перемещения совершается, энтальпия увеличивается за счет подвода теплоты к водяному пару
3-4	ΔН Q Lп	В данном изобарном процессе 3-4 теплота водяного пара отводиться за счет уменьшения энтальпии
4-1	ΔН Q Lп	В данном адиабатном процессе 4-1 энтальпия водяного пара увеличивается за счет затрачивания работы перемещения
Цикл	ΣΔН ΣQ ΣLп	В данном т/д цикле суммарное количество теплоты равно суммарному количеству работы перемещения

Список литературы

1. Вукалович М.П., Ривкин С.Л., Александров С.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. – М.: Изд-во стандартов,1969. – 408 с.

2. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. – М.: Энергия, 1974. – 496 с.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)