Главная » Просмотр файлов » Баскаков А.П. (ред.) Теплотехника Энергоатомиздат, 1991

Баскаков А.П. (ред.) Теплотехника Энергоатомиздат, 1991 (947482), страница 12

Файл №947482 Баскаков А.П. (ред.) Теплотехника Энергоатомиздат, 1991 (Баскаков А.П. (ред.) Теплотехника Энергоатомиздат, 1991) 12 страницаБаскаков А.П. (ред.) Теплотехника Энергоатомиздат, 1991 (947482) страница 122013-09-15СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 12)

Их опре. делают по приведенным выше формулам по заданному давлению (или температуре) и степени сухости. Однофазные состояния некипяшей воды и перегретого пара задаются двумя параметрами, !!о заданным давлению и температуре из таблиц воды и перегретого пара находя~ значения а, Л, э. Т, з-диаграмма водяного пара. Для исследования различных процессов с водяным паром кроме таблиц используетси 7', з-диаграмма (рис 4,7). Она строится путем переноса числовых данных таблиц водяного пара в Т, з-координаты. Состоиние воды в тройной точке (за =0; Тэ= 273,10 К) изображаетгя в диаграмме точкой А'. Откладывая на диаграмме для разных температур эна- аа,л Рнс. 4.7 Т, з.диаграмма водяного пара чения з' и з", получим нижнюю и верхнюю пограничные кривыс.

Влево от нижней пограничной кривой располагается облазь жидкости, между пограничными кривыми — двухфазная область влажного пасы>ценного пара, вправо и вверх от верхней пограничной кривой -- область перегретого пара. На диаграмму наносят изобары, изохоры н линии постоянной степени сухости, для чего каждую изобару о'а" делят на одинаковое число частей и соединяют соответствуя>шие точки линиями х= сопл!. Область диаграммы, лежашая ниже нулевой изотгрмы, отвечает различным состояниям смеси пар+лед. Л, з-диаграмма водяного пара. Если за независимые параметры, определявшие состояние рабочего тела, принять энтропию з и энтальпию Л, то каждое состояние можно изобразить точкой на Л, з-диаграмме. На рис.

4.8 изображена Л, з-диаграмма для водяного пара, которая строится путем переноса числовых данных таблиц нодяного пара в Л, з-координаты. За начало координат принято состояние воды в тройной точке. Откладывая на диаграмме для различных давлений значения з' и Л' для воды при температуре кипения, а также з" и Л" для сухого насьпценного пара, получаем нижнюю и верхнюк> пограничные кривые Изобары в двухфазной области влажного пара представляют собой пучок расходяшихся прямых Действительно, в процессе р=сопз1 >)з=б>)р/Т=>)Л/Т, А=валат м е Ю Рис.

4.8. Л, э-диаграмма водяного пара или (дй/дэ)х=Т, т. е. тангенс угла наклона изобары в й, э-координатах численноо равен абсолютной температуре данного состояния. Так как в области насыщения изобара совпадает с изотермой, тангенс угла наклона постоянен и нзобара является прямой. Чем выше давление насыщения, тем выше температура, тем больше тангенс угла наклона изобары, поэтому в области насыщения прямые р=сопэ! расходятся, Чем больше давление, тем выше лежит изобара. Критическая точка К лежит не иа вершине, как это было в р, о- и Т, з-диаграммах, а на левом склоне пограничной кривой. В области перегрева температура пара (при постоянном давлении) растет с увеличением э примерно по логарифмической кривой и крутизна изобары увеличивается. Аналогичный характер имеют изобары и в области воды, но они идут так близко от пограничной кривой, что практически сливаются с ней.

При низких давлениях и относительно высоких температурах перегретый пар по своим свойствам близок к идеальному газу. Так как в изотермическом процессе энтальпия идеального газа не изменяетсн, изотермы сильно перегретого пара идут горизонтально. При приближении к области насыщения, т. е. к верхней пограничной кривой, свойства перегретого пара значительно отклоняются от свойств идеального газа и изотермы искривляются.

В й, з-диаграмме водяного пара нанесены также линии п=сопз(, идущие круче изобар. Обычно всю диаграмму не выполняют, а строят только ее верхнюю часть, наиболее употребительную в практике расчетов. Это дает возможность изображать ее в более крупном масштабе. Длн любой точки на этой диаграмме можно найти р, о, 1, и, э, к. Большое достоинство диаграммы состоит в том, что количество теплоты в изобарном процессе равно разности ординат конечной и начальной точек процесса и изображается отрезком вертикальной прямой, а не площадью как а Т, з-диаграмме, поэтому Й, э-диаграмма исключительно широко используется при проведении тепловых расчетов.

Основные термодинамические процессы водяного пара. Для анализа работы паросиловых установок существенное значение имеют нзахорный, изобарный, изотермнческий и адиабатный процессы. Расчет этих процессов можно выполнить либо с помощью таблицы воды и водяного пара, либо с помощью Ь, э-диаграммы Первый способ более точен, но второй более прост и нагляден. Общий метод расчета по й, э-диаграмме состоит а следующем. По известным параметрам наносится начальное состояние рабочего тела, затем проваднтся линия процесса и определяются его параметры в конечном состоянии.

Далее вычисляется изменение внутренней энергии, определяются количества теплоты и работы в заданном процессе. Изохорный процесс (рис. 4.9) . Из диаграммы на рисунке видно, что нагре- 7 гцмт Рис. 4.9. Изахориый процесс водяного пара ванием при постоинном обьеме влажный пар можно перевести в сухой насыщенный н перегретый. Охлаждением его можно сконденсировать, но не до конца, так как при каком угодно низком давлении над жидкостью всегда находится некоторое количества насыщенного пара. Это означает, что изохора не пересекает нижнюю пограничную кривую. Изменение внутренней энергии водяного пара при о=соню Аи= и, — и, =(Ах — рхпх) — (Л, — р, о<). (4.32) Данная формула справедлива и для всех без исключения остальных термодинамических процессоа.

В изохорном процессе работа 1=О, поэтому подведенная теплота расходуется (в соответствии с первым законом термодинамики) на увеличение внутренней энергии пара: «.33) г/=н,,— и,. Изобарный процесс (рнс. 4.10). При подводе теплоты к влажному насыщенному пару его степень сухости увеличи вается и он (при постоянной температуре! переходит в сухой, а при дальнейшем подводе теплоты — в перегретый пар (температура пара при этом растет). При отводе теплоты влажный пар конденсируется при Т,= сопз1. Полученная в процессе теплота равна разности энтальпий: о =йэ — а, Работа процесса подсчитывается по формуле 1=р(ох — и~).

(4.35) Рнс. 4.11. Изотермнческнй процесс водяного пара Изотермический процесс (рис 4.11). Внутренняя энергия водяного пара в процессе Т= сопз( не остается постоянной (как у идеального газа), так как изменяется ее потенциальная составляющая. Величина Ли находится по формуле (4.32) .

Количество полученной в изотермическом процессе теплоты равно 4= Т (зе — з,). (4.36) Работа расширения определяется из первого закона термодинамики: (4.37) Аднабатный процесс (рис. 4.12). При адиабатном расширении давление и температура пара уменьшаются и перегретый пар становится сначала сухим, а затем влажным. Работа адиабатиого про. цесса определяется выражением 1= — Ли=и, — ие=(6, — р,о,)— — (йе — рхоз). (4.38) Ю 5 Рис. 4 1О.

Изобарный процесс водяного пара Рис. 4.12. Адиабатный процесс водяного пара '1з! Г;44!зпИ ИД!;ЛЛЬИРЛХ !'Лз!)П Все зависимости, полученные выше для идеальных газов, справедливы и для их смесей, если в них подставлять газовую постоянную, молекулярную массу и теплоемкость смеси. Закон Дальтона. В инженерной практике часто приходится иметь дело с газообразными вегцествами, близкими по свойствам к идеальным газам и представлнющими собой механическую смесь отдельных компонентов различных газов, химически ие реагирующих между собой.

Это так называемые г а з о в ы е с м ос и. В качестве примера можно назвать продукты сгорания топлива в двигателях внутреннего сгорания, топках печей н паровых котлов, влажный воздух в сушильных установках и т и Основным законом, определяющим поведение газовой смеси, является закон Дальтона: полное давление смеси идеальных газов равно сумме парциальных давлений всех входящих в нее компонентов: (4 39) Парциальное давление р,— давление, которое имел бы газ, если бы он один при той же температуре занимал весь объем смеси. Способы задания смеси.

Сос~ав газовой смеси может быть задан массовыми, объемными или мольными долями. Массовой долей называется отношение массы отдельного компонента М, к массе смеси М л, = М,/М. (4.40) Очевидно, что М=) М, и ~ й,=1. 1 ! Массовые доли часто задаются в процентах.

Например, для сухого воздуха и - ?7 егй; йо ж23," . х Объе ми а я дол я представляет собой отношение приведенного объема газа У, к полному объему смеси У; г,= У/У. (4 41) П р и в е д е н н ы м называется объем, 40 который занимал бы компонент газа, если бы его давление и температура равнялись давлению и температуре смеси. Для вычисления приведенного объема запишем два уравнения состояния Иго компонента: р, У= М,Р,Т; (4.42) (4.43) рУ,=М,ЦТ. Первое уравнение относится к состоянию компонента газа в смеси, когда ои имеет парциальное давление р, и занимает полный объем смеси, а второе уравнение— к приведенному состоянию, когда давление и температура компонента равны, как и для смеси, р н Т Из уравнений следует, что У,= Ур,/р (4.44) Просуммировав соотношение (4З4) для всех компонентов смеси, получим с учетом закона Дальтона ~ 1',=У, от- 1 куда ~ г,=!.

Объемные доли также часто задаются в процентах. Для воздуха го =21 Х„ ги = ?9 ",4. Иногда бывает удобнее задать состав смеси мольными долями. М ол ьн о й д о л е й называется отношение количества молей Лй рассматриваемого компонента к общему количеству молей смеси М. Пусть газовая смесь состоит из Л?~ молей первого компонента, М, молей второго компонента и т.

д Число молей смеси Л'=/ г?„а мольная доля компо! неита будет равна Л(,/Л!. В соответствии с законом Авогадро объемы моля любого газа при одинаковых р и Т, в частности при температуре и давлении смеси, в идеально газовом состоянии одинаковы. Поэтому приведенный объем любого компонента может быть вычислен как произведение объема моля У„ на число молей этого компонента, т.

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
4,93 Mb
Тип материала
Учебное заведение
Неизвестно

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6384
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее