Задание 3 Варианты 1-10

Пар из котла при абсолютном давлении Р и степени сухости Х поступает в паронагреватель, в котором ему сообщается дополнительное тепло при неизменном давлении, а температура пара повышается до t₂ (Приложение А).

Определите количество тепла, сообщенное 1 кг пара, и изменение внутренней энергии при помощи h — s диаграммы.

данные	задачи
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
P, МПа	1,6	1,5	1,0	1,2	1,3	0,9	1,4	1,1	1,7	0,8
X	0,97	0,95	0,9	1,0	0,9	0,87	0,95	0,85	0,85	0,88
t2, oC	350	300	290	250	400	450	300	250	350	420

Варианты 11-20

Начальное состояние пара характеризуется параметрами P₁ и х. Какое количество тепла необходимо подвести к пару при постоянном объеме, чтобы температура пара возросла до t₂ (Приложение А).

данные	Задачи
	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
P, МПа	1,0	0,8	0,9	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7
X	0,85	0,9	0,97	0,95	0,87	0,95	0,85	0,88	0,98	0,8
t2, oC	300	350	250	200	240	290	340	380	400	450

Вариант 21-30

Перегретый пар давлением Р₁ и t₁ адиабатно расширяется до Р.

данные	Задачи
	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
P1, МПа	3,0	3,2	3,4	4,0	4,2	2,8	2,6	2,4	2,2	2,0
P2, МПа	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	0,1	0,15	0,2	0,3	0.5
t1, oC	350	300	250	200	240	280	320	340	360	260

Пользуясь h— s диаграммой (Приложение А) определите начальный и конечный удельные объемы V₁ и V₂, начальную и конечную энтальпии h₁ и h₂ степень сухости пара в конце процесса X₂ работу ℓ и изменение внутренней энергии.

Методические указания к решению задания 3 Для вариантов 1-10.

Процесс перехода насыщенного пара в перегретый осуществляется при постоянном давлении. Начальная точка процесса 1 образуется пересеченном изобары со значением Р на диаграмме в координатах h —s и линии постоянной степени сухости х. Проецируя полученную точку на ось ординат, находим значение энтальпии h₁ кДж/кг. Затем перемещаясь по изобаре, до пересечения с заданной температурой t₂, находим точку 2. Проецируя эту точку на ось ординат, находим энтальпию конечной точки процесса h₂.

Аналогично находим удельные объемы начального V₁ и конечного V₂ состояний, то есть проводим изохоры, проходящие через найденные точки (изохоры на h — s диаграмме изображаются пунктирными линиями). Их значения нанесены на диаграмму h —s в верхней части.

Количество подведенного тепла:

q=h2-h1 кДж/кг

Изменение внутренней энергии:

Δu=u2-u1=(h2–Pv2)–(h1–Pv1) кДж/кг

Для вариантов 11-20.

По заданым параметрам находим точку 1, то есть ищем точку пересечения изобары P₁ и степени сухости X. Проецируя ее на ось ординат, находим энтальпию h₁. По изохоре (штриховая линия), проходящей через начальную точку, находим V1 поднимаясь по ней до ее значения. Чтобы найти коночную точку 2, надо переместиться по изохоре значения V₁ до заданной конечной температуры t₂. Значения температуры нанесены на правой стороне диаграммы. Проецируя полученную точку на ось ординат, получим h₂. Значение Р₂ находим по пересекающей точку 2 изобаре.

Количество подведенного тепла для изохорного процесса:

q = Δu = (h2 – P2v2) – (h1-P1v1) кДж/кг

так как работа процесса ℓ=0