Мгд генератором.
Полезная внешняя работа производимая в МГД генераторе вычисляется по стандартной формуле
где G – количество газообразных продуктов сгорания приходящихся на
1 кг рабочего тела паросиловой установки;
h1 и h2 – их энтальпии.
Теоретическое КПД:
Этот КПД может превышать в 1.5 раза термический КПД обыкновенных ПСУ.
Расчет термодинамических параметров влажного воздуха и газовых смесей.
Характерным представителем газовой смеси является атмосферный воздух, который у земной поверхности имеет следующий объемный состав: N2 – 78.084 %;
O2 – 20.947 %;
Ar – 0.934 %;
CO2 - 0.0314 %;
H2 – 0.00005%.
Другим примером газовой смеси являются продукты сгорания топлива в двигателях внутреннего сгорания, в топках печей, парогенераторов и т.д.
Газы образующие смесь называются её компонентами. Состав смеси может задаваться массовыми, объемными и молекулярными долями.
Массовой долей gi (gN2, gO2) называется отношение массы компонента к массе всей смеси:
Часто эту и все другие величины задают в процентах сухого воздуха. Например: gN2 77%; gO2 23% - для сухого воздуха.
Объемной долей компонента ri называется отношение его парциального объема к объему всей смеси:
Например: rN2 79%; rO2 21%.
Мольной долей компонента ri называется отношение числа его молей к числу молей всей смеси. Обозначают одной и той же буквой потому, что для идеального газа справедливо равенство мольных и объемных долей.
Зная объемные или мольные доли можно рассчитать массовые и наоборот:
или
где i – масса моля i-го компонента газовой смеси.
Парциальным давлением i-го компонента Рi называется давление, которое имел бы этот компонент, если бы он один занимал объем смеси.
Парциальным объемом i-го компонента Vi называется объем, который имел бы этот компонент, если бы его давление было равно давлению смеси.
В соответствии с законом Дальтона давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений её компонентов:
Объем смеси равен сумме парциальных объемов компонентов:
При расчетах используется, так называемая кажущаяся молекулярная масса смеси:
где ri – мольная доля i-го компонента,
i – массовая доля i-го компонента.
Удельная газовая постоянная смеси вычисляется из соотношения:
Если газовая смесь подчиняется уравнению состояния идеального газа, то парциальное давление i-го компонента определяется из соотношения:
Удельный
объем
Удельная
энтальпия смеси
Удельная
энергия
смеси
Влажный воздух.
Влажный воздух – смесь сухого воздуха и водяного пара образованная их механическим перемешиванием.
На практике влажный воздух часто используется при давлениях близких к атмосферным, это позволяет считать его идеальным газом (5%) и на основании закона Дальтона можно записать:
где Рсв – давление сухого воздуха, Рп – давление пара перегретого.
Влажный воздух, состоящий из сухого воздуха и перегретого пара, у которого РП<РS называется ненасыщенным. Если выполняется РП=РS, то влажный воздух называется насыщенным.
При охлаждении влажного воздуха до температуры росы водяной пар конденсируется в виде росы или тумана.
Абсолютной влажностью воздуха называется количество водяного пара в кг содержащегося в 1 м3 влажного воздуха, численно равна плотности водяного пара: П.
Относительной влажностью воздуха называется отношение фактической абсолютной влажности к максимально возможностью влажности:
Влагосодержанием влажного воздуха называется отношение содержащихся в нем масс пара и сухого воздуха:
Вычисляют влагосодержание по формулам:
Энтальпия ненасыщенного влажного воздуха:
При давлениях близких к атмосферным и в широком интервале температур (0800С) влажный воздух обычно рассматривается как идеальный газ. Убедится в справедливости такого подхода возможно на примере сравнения экспериментальных значений удельных объемов сухого воздуха и насыщенного водяного пара с вычисленными для атмосферного давления 760 мм рт.ст. уравнениями состояния идеального газа:
Значения
сравниваются с табличными.