
- •Цели и задачи дисциплины. Ее место в учебном процессе Цель преподавания дисциплины
- •Задачи изучения дисциплины
- •Техническая термодинамика
- •Основные понятия термодинамики Термодинамическая система
- •Термодинамический процесс
- •Теплота и работа
- •Уравнение состояния
- •Теплоемкость
- •Внутренняя энергия
- •I закон термодинамики
- •Аналитическое выражение I закона термодинамики
- •Формулировка I закона термодинамики
- •Вычисление изменения внутренней энергии
- •Энтальпия
- •Энтропия
- •Анализ основных термодинамических процессов с идеальными газами
- •Изохорные процесс
- •Изобарный процесс
- •Изотермический процесс
- •Адиабатный процесс
- •Политропные процессы
- •Второй закон термодинамики
- •Цикл Карно
- •Для цикла Карно
- •Обратный Цикл Карно
- •Водяной пар
- •Диаграмма p,V водяного пара
- •Определение параметров воды и пар
- •Параметры состояния влажного насыщенного пара
- •Основные процессы изменения состояния водяного пара
- •Циклы паросиловых установок
Определение параметров воды и пар
Параметры состояния кипящей воды и сухого насыщенного пара определяют из специальных таблиц свойств насыщенного пара. В этих таблицах приводят значения температуры насыщения, удельного объема, энтальпии и энтропия кипящей воды и сухого насыпанного пара. Эти параметры приводятся в таблицах при различных давлениях. Заметим, что параметры состояния, относящиеся к кипящей жидкости отмечают одним штрихом относящиеся к сухому насыщенному пару – двумя штрихами.
В процессе а-в (рис. 26) осуществляется подогрев жидкости до температуры насыщения. В этом процессе подводимая теплота:
с другой стороны подведенная теплота в изобарном процессе может быть представлена как разность энтальпий:
,
т.к. i0 = 0, то q = i'.
Внутренняя энергия определяется из следующего выражения:
.
В процесса bd осуществляется парообразование. Теплота, необходимая для полного испарения жидкости может быть определена:
.
где величину "r'' называют скрытой теплотой парообразования.
Энтальпия сухого насыпанного пара:
.
Внутренняя энергия сухого насыщенного пара:
.
В процессе de происходит перегрев пара. Теплота перегрева пара:
или
.
откуда
.
Внутренняя энергия перегретого пара:
.
Параметры перегретого водяного пара находят в таблице свойств перегретого пара.
Параметры состояния влажного насыщенного пара
Удельный
объем
.
Величина
(1 – x) V'
мала и приближенно удельный объем
влажного пара
Энтальпия влажного пара:
.
Внутренняя энергия влажного пара:
.
В практических расчетах широко используются T,S и i,S-диаграммы водяного пара.
T,S – диаграмма (рис. 27) строится по табличным данным. Изобары жидкости представляют собой логарифмические кривые, практически совпадающие с левой пограничной кривой; в области насыщенного пара изобары и изотермы совпадают и представляют собой прямые линии, параллельные оси абсцисс.
Рис. 27
Изобары в области перегретого пара представляют собой логарифмические кривые.
По отношению к T,S диаграмм диаграмма i,S является интегральной. В диаграмме T,S теплота, участвующая в процессе, изображения площадью под кривой процесса; в i,S диаграмме изменение энтальпии определяется отрезком прямой. Что значительно упрощает расчеты.
В диаграммах T,S и i,S наносят в масштабе изобары, изохоры, изотермы, в области насыщенного пара – линии постоянной степени сухости. Обычно в диаграммах ось ординат проводят правее критической точки и на диаграмме, представлена часть правой пограничной кривой
Основные процессы изменения состояния водяного пара
а) Изохорный процесс (рис. 28).
Рис. 28
б) Изобарный процесс (рис. 29).
V
S
S
T
i
P
x = 0
x = 1
K
1
1
2
A
x = 1
x = 0
2
A
K
1
2
A
x = 1
Рис. 29
в) Изотермический процесс (рис. 30)
T
i
P
1
A
2
1
2
2
A
A
1
x = 1
V
S
S
x = 0
K
x = 1
x = 0
K
x = 1
Рис. 30