16.Вод-й пар. Виды вод-го пара. TS- и PV- диаграмма изобарного процеса получения водяного пара. Степень сухости водяного пара.

Водяной пар – это газообразное состоняие воды. Получают в процессе парообразования(испарение) при нагревании воды в паровых котлах испарителях и других теплообменных аппаратах. Служит раб.телом в ПУ, телпоносителем в системах вентиляции,тепло- и водоснабжение. Используется также в технолог.целяхэ

Виды водяного пара: Влажным насыщенный пар- 2х фазная смесь, представляющая собой пар со взвешенными в нем капельками жидкости. Сухой насыщенный пар-одна фаза-пар.Это насыщенный пар, в котором отсутствуют взвешенные частицы жидкой фазы. .Перегретый пар это пар температура которого выше температуры насыщения(кипения) при том же давлении. Степень сухости - массовая доля сухого пара во влажном насыщенном паре Х=М_СНП/М_ВНП.=М_СНП/(М_СНП + Мв). От Х=0 (кипящая вода) до Х=1 (с.н.п.)

pV диаграмма. т.К - критическая точк. АВ - нагрев воды до t кипения; ВС-переход кипящей воды в водяной пар; CD-процесс перегрева воды;К-В- нижняя пограничная кривая. Состояние кипящей воды(х=0).К-С-верхняя,состояние CНП (x=1).

TS диаграмма. АВ – нагрев до t кипения; BC-парообразование; СD –перегретый пар; К-В нижняя погр кривая-кипящая однофазная жидкость.К-С-однофазный СНП.

17.Влаж. Воздух. Осн. Хар-ки влаж. Воздуха: абсол. И относит. Влажность, влагосодержание, тем-ра т. Росы. Hd диагр. Влаж. Возд.

Влажным называется воздух содержащий водяной пар (смесь сухого воздуха с водяным паром);1)воздух содержащий максимальное количество водяного пара при даной t называется насыщенным;2)ненасыщенный-смесь сухого воздуха и НВП;3)перенасыщенный-смесь СВ с ВНП. Абсолютная влажность-массого водяного пара содержащий в 1 кубометре влажного воздуха Д=m_п/Vвв;кг/м³=ρ. Относительная влажность воздуха это отношение действительной абсолютной влажности воздуха к максимально возможной абсолютной влажности воздуха при той же t: φ=Д/Дmax=ρ_п/ρ_max. Влагосодержание – это отношение m водяного пара к массе сухого воздуха в смеси.

d=m_п/m_св. кг/кг

t точки росы- t при которой в изобарном процессе охлаждения парциальное давление становится равным давлению насыщения. Н—d-диаграмма влажного воздуха — диаграмма, широко используемая в расчетах систем вентиляции, кондиционирования, осушки и других процессов, связанных с изменением состояния влажного воздуха. Она графически связывает все параметры, определяющие тепловлажностное состояние воздуха: энтальпию, влагосодержание, температуру, относительную влажность, парциальное давление водяных паров.

18. Первый закон термодинамики для потока.

На практике при рассмотрении раб процессов машин,аппаратов и устройств,встречаются задачи изучения закономерностей движения раб.тел (газов,пара и жидкости). Уравнение 1-го закона термодинамики для потока газа при следующих допущениях: движение газа по каналу установившееся и неразрывное; скорости по сечению, перпендикулярному оси канала, постоянны; пренебрегается трение частичек газа друг другу и о стенки канала; изменение параметров по сечению канала мало по сравнению их абсолютными значениями, имеет вид: q = ∆u + ∆e + l_прот. + l_техн. , где ∆e = (w²₂ – w²₁)/2 + g·(z₂ –z₁) – изменение энергии системы, состоящий из изменения кинетической и потенциальной энергий; w₁ ,w₂ – скорости потока в начале и в конце канала; z₁ , z₂ – высота положения начала и конца канала.

1) l_прот. = P₂·ν ₂ – P₁·ν ₁– работа проталкивания, затрачиваемая на движения потока;

2) l_техн. – техническая (полезная) работа (турбины, компрессора, насоса, вентилятора и т.д.).

3) q = (u₂ – u₁) + (w²₂ – w²₁)/2 + g·(z₂ –z₁) + P₂·ν ₂ – P₁·ν ₁ + l_техн. (5.2)

Введем понятия энтальпии, который обозначим через величину:

h = u + Pх , (5.3) h₂ = u₂ + P₂·ν ₂ ; h₁ = u₁ + P₁·ν ₁ . (5.4)

Тогда уравнение 1-го закона термодинамики для потока газа будет иметь вид:

q = h₂ – h₁ + (w²₂ – w²₁)/2 + g·(z₂ –z₁) + l_техн. (5.5)

Если перемещение газа по каналу происходит его расширение с уменьшением давления и увеличением скорости, то такой канал называется соплом. Если в канале происходит сжатие рабочего тела с увеличением его давления и уменьшением скорости, то такой канал называют диффузором.

19.Адиабатные течения, связь между параметрами потока и поперечными сечениями канала. Расчет скорости истечения и секундного массового расхода в соплах.

В каналах при небольшой разности давлений газа и внешней среды скорость течения рабочего тела достаточно большая.В большинстве случаев длина канала небольшая и процесс теплообмена между стенкой и газом незначителен, поэтому процесс истечения газа можно считать адиабатным. Скорость истечения (на выходе канала): δlрасп=dw²/2, lрасп=w₂²/2-w₁²/2,w2=корень из (2lрасп-w₁²), w1<<w2=>w2=корень из(2lрасп). Δlрасп=-dh, w2=корень из(2h1-h2)

Ид.газ:

Массовый секундный расход газа, [кг/с]: m = f·w²/v₂ , где: f – площадь сечения канала на выходе. Так как процесс истечения адиабатный, то:

Массовый секундный расход идеального газа зависит от площади выходного канала, начального состояния газа и степени его расширения.