
- •Термодинамические параметры состояния (τ,ρ,V)
- •Основные законы идеальных газов. Уравнение состояния идеальных газов.
- •Эквивалентность теплоты и работы газов.
- •Внутренняя энергия газов (идеальных и реальных).
- •Аналитическое выражение работы газов.
- •Энтальпия жидкости и газа. Уравнение энтальпии.
- •Теплоёмкость идеальных газов. Уравнение Майера.
- •Термодинамические процессы идеальных газов. Изобарный процесс.
- •Термодинамические процессы идеальных газов. Адиабатный процесс.
- •Термодинамические процессы идеальных газов. Политропный процесс.
- •Второй закон термодинамики. Понятие о круговом процессе.
- •Цикл Карно и его термодинамическое значение.
- •Обратный цикл Карно. Определение холодильного коэффициента.
- •Процесс парообразования воды в координатах р-V
- •Дросселирование пара и газа.
- •Теплоёмкость. Определение и выражение теплоемкости.
- •Внутренняя энергия рабочего тела.
- •Силы, действующие в газе. Условие равновесия газов.
- •Законы движения газов.
- •Напор газов при движении в замкнутом пространстве.
- •Виды и режимы движения жидкости и газов.
- •Расчет сопротивлений при движении жидкости и газов. Потери напора
- •Местные потери напора.
- •Движение газов в замкнутом пространстве печи. Геометрические потери энергии движения газов.
- •Определение потерь напора на трение.
- •Общие положения теории подобия.
- •Критерий подобия Нуссельта. Характеристика критерия.
- •Критерий подобия Рейнольдса. Характеристика критерия.
- •Критерий Грасгофа. Характеристика критерия.
- •Виды и режимы теплообмена.
- •Стационарная теплопроводность.
- •Нестационарная теплопроводность.
- •Основной закон Стефана-Больцмена при излучении.
- •Закон Ньютона и коэффициент теплоотдачи.
- •Теплообмен между серыми телами в лучепрозрачной среде.
- •Излучение и поглощение в газах. Коэффициенты излучения некоторых тел и газов.
- •Сложный теплообмен и теплопередача.
- •Передача тепла через многослойную вертикальную стенку теплопроводностью.
- •Теплообмен излучением. Распределение лучистой энергии падающей на тело.
- •Изменение температуры по толщине однослойной цилиндрической стенки.
- •Понятие об условном топливе.
- •Химический состав топлива.
- •Теплота сгорания топлива. Определение теоретического объёма воздуха для горения метана.
Процесс парообразования воды в координатах р-V
За начальную температуру воды при любом давлении, принимают температуру t=0°С. Таким образом, линия I на рис. 2 соответствует состояниям так называемой холодной жидкости при разных давлениях, имеющей температуру 0°С (изотерма холодной жидкости). Удельный объем воды при t=0°С принимается равным 0,001 м3/кг. Вследствие незначительной сжимаемости воды, линия I оказывается почти вертикальной прямой. Левее этой прямой находится область равновесного сосуществования воды и льда.
За начало отсчета u, i и s для воды принято считать тройную точку TT (p0=611 Па, t0=0,01 0C, v0=0,00100 м3/кг).
Пренебрегая влиянием давления на изменение объема воды, считают для всех состояний на линии I v0=0,00100 м3/кг, u0=0, i0=0 и s0=0.
Конечное состояние воды в стадии подогрева (точка b) определяется достижением при заданном давлении температуры кипения, которая зависит от давления. Из рv—диаграммы следует, что с увеличением давления температура кипения увеличивается. Эта зависимость устанавливается опытным путем.
Состояния кипящей воды для различных давлений будут соответствовать линии II, которая называется нижней пограничной кривой. Она изображает зависимость удельных объемов кипящей воды от давления. На нижней пограничной кривой степень сухости х = 0.
Рис. График процесса парообразования в pv-координатах
Параметры кипящей воды приводятся в таблицах в зависимости их от давления или температуры. Количество теплоты, необходимое для доведения воды до кипения равно:
(1)
Дальнейший подвод теплоты к кипящей воде, который осуществляется в испарительном контуре парогенератора, сопровождается бурным парообразованием внутри жидкости и переходом части воды в пар. Таким образом, участку b—с будет соответствовать равновесное состояние смеси жидкости и пара (влажный насыщенный пар). В каждой точке этого процесса вода будет характеризоваться массовой долей содержащегося в ней сухого насыщенного пара (степенью сухости х).
Конечное состояние в этой стадии характеризуется полным превращением жидкости в пар, который будет иметь температуру, равную температуре насыщения (tc=tн) при заданном давлении. Такой пар, как уже упоминалось, носит название сухого насыщенного пара.
Дросселирование пара и газа.
Если
на пути движения потока газа или пара
имеется местное сопротивление, т. е.
резкое сужение проходного сечения
(например, диафрагма с относительно
небольшим отверстием в центре, как
показано на рис.,
то
в месте сужения скорость резко возрастает,
а следовательно, давление понижается.
При последующем понижении скорости
давление из-за потерь на завихрения
восстанавливается не полностью, как
показано на графике. Перепад давления
тем
больше, чем меньше отношение fo /
f1.
Понижение давления газа или пара при прохождении его через какое-либо местное сопротивление называетсядросселированием.
Процесс дросселирования идет без теплообмена с окружающей средой и не сопровождается производством технической работы, поэтому для горизонтального потока аналитическое выражение первого закона термодинамики принимает вид
или
.
Изменение скорости при дросселировании может быть весьма значительным, но даже при очень больших скоростях кинетическая энергия потока столь несущественна по сравнению с его энтальпией, что вторыми слагаемыми можно пренебречь. Тогда получаем
,
т.е. при дросселировании газа или пара его энтальпия практически не изменяется.