3.2. Угловой коэффициент луча процесса
В процессе изменения состояния воздух изменяет все или некоторые свои параметры. Процесс изменения состояния на I-dдиаграмме отображается прямой линией (лучем), выходящей из точкиА, соответствующей начальному состоянию воздуха. Точка конечного состоянияБлежит на луче и ограничивает отрезок с другой стороны. Для характеристикинаправления изменения состояния используется понятиеуглового коэффициента луча процесса ε, часто называемого для краткости просто угловым коэффициентом
ε = 1000 (IБ - IА ) / (dБ - dА) = 1000 ΔI /Δd.
В этом уравнений коэффициент 1000 (г/кг) служит лишь для перевода единиц измерения: значение углового коэффициента выражено в кДж/кг, в то время как влагосодержание принято выражать вг/кг. Особо отметим, что размерность углового коэффициента внешне совпадает с размерностью энтальпии воздуха (кДж/кг), однако на самом деле это абсолютно разные величины: в знаменателе для энтальпии понимаетсякилограмм сухого воздуха, а для углового коэффициента –килограмм влаги.
Для любого процесса однозначно можно определить конкретное значение углового коэффициента. Значимость этого параметра состоит в том, что он характеризует наклон лини луча процесса на I-dдиаграмме. Существует несколько типовых процессов, для которых заранее известно значение углового коэффициента.
Учитывая, что процесс на I-d диаграмме отображается прямой линией, понятие углового коэффициента полностью соответствует принятому в математике понятию углового коэффициента наклона прямой линии в координатах Х-Y (рисунок 3.2).
I
Y D
k = 0 Е
ε = 0
ε = F
k =
Δ I C Б
k ΔY ε
А
α ΔX
0 Х
Δd d
k = tg(α) = ΔY / ΔХ k = 1000 ΔI / Δd
Рис. 3.2. К понятию углового коэффициента
В уравнении прямой линии Y = k Х + b угловой коэффициент k равен тангенсу угла наклона линии по отношению к оси ОХ.
Отличие I-d диаграммы от привычной декартовой системы координат состоит лишь в том, что она косоугольная: угол между осями энтальпий и влагосодержаний обычно равен 135°. Во всем остальном имеется почти полная аналогия. Вертикальная линия и в той и в другой системе координат имеет угловой коэффициент, равный бесконечности, угловой коэффициент горизонтальной линии в обеих системах равен 0.
Особо подчеркнем, что угловой коэффициент и на I-d диаграмме не может указывать направление луча процесса, а характеризует только его наклон. Так, для процесса С-D угловой коэффициент равен бесконечности, и для процесса D-C он будет таким же. Для процесса E-F угловой коэффициент равен нулю, и для процесса F-E он будет таким же. Совершенно неважно, какая из двух точек является начальной, а какая конечной. При смене направления луча на противоположное ΔI и Δd не изменяют своего абсолютного значения, а лишь меняют знак на противоположный, поэтому ни значение, ни знак углового коэффициента не меняется.