Процессы воды и водяного пара
Для анализа работы паровых двигателей, теплообменного оборудования, паровых теплотрансформаторов (холодильных машин, тепловых насосов) существенное значение имеют изохорный, изобарный, изотермический и адиабатный процессы. Расчет этих процессов можно выполнить либо с помощью таблиц воды и водяного пара, либо с применением h–s- диаграммы. Первый способ более точен, второй – отличается простотой и наглядностью. Порядок расчета процессов с помощью таблиц воды и водяного пара: 1. Определяется состояние (одно из пяти) воды или водяного пара в начальной точке путем сравнения исходных данных с табличными. 2. Определяются параметры в начальной точке. 3. Определяется состояние в конечной точке. 4. Определяются параметры конечной точки. 5. Рассчитывается теплота и работа процесса. 6. Дается иллюстрация процесса в p- v-, T-s-, h-s- диаграммах. При определении состояния в начальной и конечной точках сравнивают исходные параметры с табличными (ps, ts, v¢, v¢¢, h¢, h¢¢ , s¢, s¢¢). Для перегретого пара: при данном p: при данной t: Для недогретой воды: при данном p: при данной t: Для мокрого пара: . Для кипящей жидкости: . Для сухого насыщенного пара: . При использовании h-s- диаграммы параметры в начальной и конечной точках определяются из диаграммы, рассчитываются теплота и работа процесса. Затем дается изображение процесса во всех диаграммах. Формулы для расчета теплоты и работы в процессах изменения состояния воды и водяного пара получены на основании соотношений:
и приведены в табл. 5.1. Таблица 5.1
Особенности расчета изменения параметров, теплоты и работы процессов водяного пара по сравнению с процессами идеального газа состоят в следующем. Для воды и водяного пара: - не выполняются связи между параметрами, полученные на основе уравнения состояния идеального газа; - не применима молекулярно-кинетическая теория теплоемкости; - для изотермического процесса , т.к. ; - изменение параметров Dh, Du, Ds не рассчитывается по формулам через теплоемкости, а определяется через параметры начальной и конечной точек . Изохорный процесс Дано: p1 =20 бар, v = 0,12 м3/кг, p2 = 3 бар. Определить: q, w, l. Расчет процесса с помощью таблиц. 1. При p1 = 20 бар из табл. II [8] находят v¢¢ = 0,09953 м3/кг. Поскольку Из табл. III определяют параметры h1 = 2976,9 кДж/кг, s1 = 6,6842 кДж/(кг.К), t1 = 280 0С. Внутренняя энергия рассчитывается по формуле u1 = h1-p1.v = 2976,9-20.102.0,12 = 2736,9 кДж/кг. 2. При p2 = 3 бар из табл.II находят v¢ = 0,001073 м3/кг и v¢¢ = 0,6059 м3/кг. Поскольку v¢ < v < v¢¢, конечное состояние - мокрый пар. Рассчитывают степень сухости
энтальпию, энтропию и внутреннюю энергию мокрого пара:
3. Рассчитывают теплоту и работу изохорного процесса:
4. Представляют (строят по исходным данным p1, v, p2) изохорный процесс в диаграммах p - v, T - s, h - s (рис.5.6-5.8). Изобарный процесс Дано: p = 5 бар, x1 = 0, t2 = 180 0С. Определить: q, w, l. Расчет процесса с помощью таблиц. 1. В начальном состоянии рабочее тело – кипящая вода, т.к. x1 = 0. Из табл. II при p = 5 бар находят: h1 = h¢ = 640,1 кДж/кг, v1 = v¢ = 0,001093 м3/кг. 2. В конечном состоянии известны давление p и температура t2. Сравнивают t2 с температурой насыщения при давлении p: ts = 151,8 0С, взятой из табл. II. Поскольку t2 > ts, то конечное состояние – перегретый пар. Из табл.III находят h2 = 2812,1 кДж/кг, v2 = 0,4046 м3/кг. 3. Рассчитывают теплоту и работу изобарного процесса: q = h2 - h1 = 2172 кДж/кг, w = p(v2 - v1) = 201,8 кДж/кг, l = 0. 4. Строят изобарный процесс по исходным данным (p, x1, t2) в диаграммах p - v, T - s, h - s (рис. 5.9 - 5.11).
Дано: p1 = 10 бар, x1 = 0,9, p2 = 1 бар. Определить: q, w, l.
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (842)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |