Тема 1.5 Термодинамические процессы в реальных газах.

Свойства реальных газов. Разовые равновесия и фазовые переходы. Теплота фазовых переходов. Фазовые диаграммы. Тройная и критическая точка. Водяной пар и его получение. P,u -, T,s- и h,s-диаграммы и таблицы воды и водяного пара. Расчет термодинамических процессов водяного пара с помощью таблиц и h,s - диаграммы.

Литература: [1, с. 32-41].

Вопросы для самопроверки:

1. Что такое испарение и кипение?

2. Какой пар называется сухим и насыщенным?

3. Каков физический смысл пограничных кривых?

4. Какой пар называется влажным насыщенным и что такое степень сухости?

5. Как определить удельный объем, энтальпию, энтропию влажного пара?

6. Как изменяется теплота преобразования с увеличением давления?

7. Чем характерна критическая точка?

8. Какими параметрами можно охарактеризовать состояние влажного, сухого и прогретого пара?

9. Изобразите P,u- и T,s- диаграммы водяного пара и покажите в них характерные области и линии фазовых переходов.

10. Изобразите основные термодинамические процессы с паром в P,u- и T,s- диаграммах.

11. Как меняются в зависимости от давления энтальпия сухого насыщеного пара, энтальпия жидкости и теплота парообразования?

12. Чем характерна тройная точка? Каковы значения ее параметров для воды?

Тема 1.6 Термодинамика потока

Истечение газов и паров. 1-ый закон термодинамики для потока. Располагаемая работа и скорость истечения. Массовый расход. Критическое отношение давлений. Сопло-Лаваля. Истечение водяного пара. Расчет процесса с помощью h,s - диаграммы. Дросселирование газов и паров: сущность процесса. Эффект Джоуля-Томсона; Применение в технике. Дросселирование водяного пара. Условное изображение процесса в h,s - диаграмме.

Литература: [1, с. 47-55, 58-59].

Вопросы для самопроверки:

1. Напишите уравнение энергии газового потока и дайте объяснение отдельным членам, входящим в него.

2. Что такое работа проталкивания и какой она может иметь знак?

3. Что такое техническая работа? Как показать ее в P,u - диаграмме?

4. Каков физический смысл критической скорости? Почему в акритической области расход газа не зависит от перепада давлений?

5. Что такое сопло и диффузор?

6. Как связано изменение площади поперечного сечения канала с изменением скорости и числом М?

7. Какой процесс называется дросселированием?

8. Как протекает процесс адиабатного дросселирования?

9. Как изменяются параметры влажного пара при дросселировании?

10. Как и в зависимости от чего меняется температура реального газа при дросселировании?

11. Как зависит работа привода компрессора от показателя политропы сжатия?

12. Какова связь между работой привода (технической) и работой процесса сжатия?

13. Можно ли в одноступенчатом поршневом компрессоре получить любое конечное давление, и если нельзя, то по каким причинам?

14. Как влияет показатель политропы сжатия на конечную температуру газа в одноступенчатом компрессоре?

Тема 1.7 Циклы энергетических установок

Прямой и обратный цикл Карно. Принципиальная схема паротурбинной установки. Цикл Ренкина и его исследования. Влияние начальных и конечных параметров на термический КПД цикла Реикина. Изображение цикла в PV-и Ts и hs-диаграммах. Пути повышения экономичности паротурбинных установок, теплофикационный цикл. Принципиальная схема и изображение цикла газотурбинной установки с изобарным подводом теплоты в PV-и Ts-диаграммах паровой компрессорной холодильной установки и теплонаносной установки.

Литература: [1,c. 56-68].

Вопросы для самопроверки:

1. Как изображается работа насоса P,v-диаграмме для цикла Ренкина и цикла Карно?

2. От каких параметров и как зависит КПД цикла Ренкина?

3. Как меняется степень сухости пара за турбиной при увеличении давления пара за турбиной при постоянной начальной температуре?

4. Как влияет начальная температура перегретого пара на степень сухости его при выходе из турбины?

5. Какой параметр характеризует эффективность холодильной установки? Каковы основные недостатки воздушной компрессорной холодильной установки?

7. Изобразите в T,s-диаграмме цикл воздушной компрессорной холодильной установки и эквивалентный ей обратный цикл Карно.

8. Почему в паровых холодильных установках целесообразно применять процесс дросселирования, а в воздушных – адиабатное расширение в турбине?

9. Какими свойствами должны обладать хладагенты?

10. Как работает тепловой насос?