19. Плотность влажного воздуха. Молекулярная масса влажного воздуха.

Плотность влажного воздуха по законам газовых смесей:

где ; .

Получим приближенную формулу, полагая водяной пар идеальным газом:

Где - парциальное давл-е сухого воздуха ( ),

, .

- удельный объем сухого насыщенного пара (по таблицам), φ – относительная влажность (по данным психрометра)

- приближенная формула для плотности влажного воздуха.

Кажущаяся молекулярная масса влажного воздуха: Известно для смеси , где

( -объемная доля). Для нашего случая Рсм = В.

- объемная доля сухого воздуха

- объемная доля водяного пара

Тогда

Молекулярная масса влажного воздуха меньше, чем сухого воздуха, т.е. влажный воздух легче сухого.

20.Влагосодержание влажного воздуха. Степень насыщения влажного воздуха.

Влагосодержание влажного воздуха – это отн-е массы пара к массе сухого воздуха, содержащихся в паровоздушной смеси, т.е. , [кг/кг]

где Мп, Мв – масса пара и масса сухого воздуха во влажном воздухе, - массовые доли пара и сухого воздуха во влажном воздухе. Из общей термодинамики известно, что , т.е. ; Тогда ,

Максимально возможное содерж-е влаги в воздухе будет при φ=1:

Т.к. давл-е насыщ-я Рн растет с повыш-ем температуры, то зависит от температуры воздуха тем больше, чем она выше. Обознач-е: ,

где Ψ – степень насыщ-я влажного воздуха.

21. Газовая постоянная влажного воздуха. Объем влажного воздуха, приходящийся на 1кг сухого.

Газовая постоянная R влажного воздуха:

Объем влажного воздуха, приходящегося на 1кг сухого, находят из условия BV_вл.в = (1кг + d) RT =>

Удельный объем влажного воздуха [м3/кг] найдем, если объем влажного воздуха, приходящегося на 1 кг сухого (V_вл.в), разделим на его массу (1+d) кг:

22. Теплоемкость влажного воздуха.

Удельную массовую теплоемкость паровоздушной смеси, отнесенную к 1 кг сухого воздуха, определяют по формуле:

, [Дж/кг К]- это для 1 кг смеси, где содержится кг сухого воздуха. Т.о. если относить все к 1 кг сухого воздуха, то нужно разделить Ссм на gв:

Приближенно: - для Р = const и t < 100 C.

- для Р_п =В и невысоких степенях перегрева.

23. Энтальпия влажного воздуха

Энтальпия I влажного воздуха, отнесенная к 1 кг сухого воздуха: , [Дж/кг]

Вывод этой формулы аналогичен выводу для теплоемкости влажного воздуха. Для обеспечения одинаковости точек начала отсчета энтальпий полагают, что как и у воды энтальпия сухого воздуха при 0 С равна нулю.

, где t-температура влажного воздуха, ⁰С. Энтальпия перегретого водяного пара, содержащегося во влажном воздухе:

, [Дж/кг]

где ;

Из таблиц насыщенного водяного пара в диапозоне температур пара от 0 до 100 ⁰С скрытая теплота парообразования может быть приближенно выражена через .

, - для от 0 до 100 С.

Тогда после подстановки этих значений:

, [кДж/кг]

И окончательно для влажного воздуха энтальпия определяется:

,[кДж/кг]

24. J-d- диаграмма для влажного воздуха и ее построение.

J

i_п= 2500 + 1,96t

-d диаграмма была предложена российским ученым Л.К. Рамзиным. Построена для В = 98 кПа. Обычные колебания В мало сказываются на J-d диаграмме. Принцип построения: В области ненасыщ-го воздуха (где пар находится в перегретом сост-и):

-

i_в=С_в·t=1,0048t

сухой воздух и тогда из уравнения

J

= 1,0048t + (2500+1,96t) d , следует, что изотермы в I-d диаграмме – это прямые линии с угловым коэффициентом.

из этого ур-я следует, что с

Область влажного ненасыщенного воздуха

Область пересыщенного

влажного воздуха (область тумана)

ростом температуры наклон изотерм увеличивается. Изотермы, представляющие из себя наклонные прямые, удобно строить, задаваясь d=0 и d=dн. P_нас берется для данной температуры t (t₁, t₂…). Т.к. влагосодержанию dн соответствует относительная влажность воздуха φ=100% то, соединив точки dн всех изотерм получим кривую насыщения φ=100% для В=98 кПа.

(изоэнтальпы)

-Поэтому для удобства прямоугольную систему заменяют косоугольной, с углом между осями абсцисс и ординат 135⁰.

При этом изотерма t=0⁰С в несыщенной области располагается почти горизонтально. Для удобства влагосодержание d сносят (проецируют) на горизонтальную прямую, проходящую через начало координат (в дальнейшем остается только эта прямая – как ось d, а низ отбрасывается!).

- Далее на диаграмме проводится справа дополнительная ось Рп – парциального давления водяного пара и по уравнению строится кривая Рп=Рп(d), выходящая из начала координат. Эта кривая строится в нижней части диаграммы.

Далее на J-d диаграмме наносятся линии φ=const . Для этого для заданного значения φ определяют по таблицам водяного пара для ряда значений температур t₁, t₂, t₃, …. соответствующие давления насыщения. По формуле определяем парциальное давление водяного пара.

Затем на кривой Рп=Рп(d) находят соответствующие Рп, из этих точек проводятся прямые параллельные оси I до пересечения с соответствующими изотермами t₁, t₂, t₃. Точки пересечения соединяют и получают кривую линию φ=const. Кривая φ=100% разделяет I-d диаграмму на верхнюю область влажного ненасыщенного воздуха и нижнюю область пересыщенного воздуха, в котором влага может находиться в капельном состоянии (область тумана). Линия φ=100% - максимальное возможное насыщение влагой воздуха при данной температуре. На практике используется I-d диаграмма ВТИ. I-d диаграмма ВТИ построена по точным формулам, т.е. водяной пар в воздухе не считается идеальным газом. На диаграмме ВТИ при t>100⁰С (точнее 99,4⁰С – это t_нас для В=98кПа) линии φ=const идут почти вертикально вверх. По приближенным формулам

, и

 ,

но т.к. при t=99,4⁰С Рн=В=98кПа, то при d=const и φ≈const, т.е. линии φ=const идут практически по d=const).

1. Технич ТД как раздел общеинженерных наук. Водяной пар. Общие полож-я.

2. Осн свед-я о пр-сах изм-я фазового сост-я воды (пов-ти фазовых сост-й воды, особые линии и точки)

3. Опр-е пар-ров сост-я КЖ

4. Опр-е пар-ров сост-я ВНП.

5. Процессы парообразования в P-V- диаграмме.

6. T-S диаграмма водяного пара.

7. Расчетное опр-е параметров состояния водяного пара.

8. Исследов-е пр-са парообр-я с помощью T-S и J-S- диаграмм.

9. Опр-е пар-ров пр-са парообр-я по J-S- диаграмме

10.Изотерм пр-с изм-я сост-я водяного пара в P-V,T-S,J-S- диагр.

11. Адиабатный пр-с изм-я сост-я водяного пара в диаграммах.

12. Изохорный пр-с изм-я сост-я водяного пара в диаграммах.

13. Изобарный пр-с изм-я сост-я водяного пара в диаграммах.

14.Пр-с изм-я сост-я водяного пара при пост степени сух-ти в диагр.

15. Опр-е пар-ров сост-я СНП.

16. Опр-е пар-ров сост-я перегретого пара.

17. Влажный воздух. Осн хар-ки влажного воздуха.

18.Абс влаж-ть возд. Отн-ая влаж-ть.Принци д-я психрометра.

19. Плотность влаж возд. Молекулярная масса влаж воздуха.

20. Влагосодерж-е влаж возд. Степень насыщ-я влаж воздуха.

21. Газовая постоянная влаж возд. Объем влажного воздуха, приходящийся на 1кг сухого

22. Теплоемкость влажного воздуха.

23. Энтальпия влажного воздуха

24. J-d- диаграмма для влажного воздуха и ее построение.

25. Точка росы. Опр-е парциального давл-я пара в возд по т р.

26. Конденсационный гигрометр Аллюарда и Грове.

27. Истеч-е газов и паров. Ур-е 1 з ТД для потока и его анализ.

28. Работа проталкивания. Связь между кинетической энергией потока и технической (располагаемой) работой.

29. Понятие о сопловом и диффузорном течении газа.

30. Адиабатное теч-е. Скорость адиабатного теч-я. Исследов-е адиабатного истеч-я ид газа из суживающегося сопла. Скорость и секундный массовый расход газа.

31.Критич режим истечения. Расчет скорости истече­ния и секундного массового расхода газа для критического режима.

32.Гипотеза Сен-Венана-Вентцеля для критич режима истеч-я.

33.Массовый расход газов при истечении. Максимальный расход. Критическое отношение давлений

34.Изменение массового расхода при: а) Р₁ = сonst и Р₂ = Varia; б) Р₂ = сonst и Р₁ = Varia

35.Конфузорное и диффузорное течения газа. Сопло Лаваля.

36.Изменение параметров по длине сопла Лаваля.

37.Понятие о сопле с косым срезом.

38.Расчет истечения водяного пара из суживающихся сопел и сопла Лаваля с помощью таблиц и J-S- диаграммы.

39.Дросселирование газов и паров. Изменение параметров в процессе адиабатного дросселирования.

40.Понятие об эффекте Джоуля-Томсона.

41.Особенности дросселирования идеального и реального газов. Понятие о температуре инверсии. Практическое использование

42.Применение дросселирования в холодильной технике.

43.Поршневые компрессоры. Принцип действия. Работа, затраченная на привод одноступенчатого компрессора.

44.Теор работа привода комп-ра при различ пр-сах сжатия.

45.Индикаторная диаграмма одноступенчатого компрессора. Изотермическое, адиабатное и политропное сжатие.

46.Действительная индикаторная диаграмма поршневого компрессора. КПД и мощность компрессора.

47.Пред-ое отн-е давл-я в одноступенч поршневом компр-ре.

48.Многоступенчатый поршневой компрессор

49.Изображ-е в P-V и T-S- диаграммах ТДких пр-сов, протекающих в многоступенчатых компрессорах.

50.Опр-е отношения давления (относительного повышения давления) в ступенях многоступенчатого компрессора.

51.Объемы цилиндров многоступенч поршневого компрес-ра.

52.Обратный ц Карно. Холодильный коэф-т ид хол-ной уст-ки.

53.Цикл воздуш хол-ной уст-ки (ВХУ). Хол-ный коэф ВХУ.

54.Требования к хладоагентам. Обозначения фреонов.

55.Циклы паровых компрессорных холодильных установок (ПКХУ). Холодильный коэффициент ПКХУ.

56.Принцип работы абсорбционной холодильной установки.

57.Принцип схема водно-аммиачной холодильной уст-ки.

58.Принцип работы пароэжекторной холодильной установки.

59.Принцип схема пароэжекторной холодильной установки.

60.Принцип работы теплового насоса.