Визначення основних розмірів сопла

Для сопла, що звуживається, визначається тільки розмір вихідного (найменшого) сопла f_мін.

При відношенні тиску

де Ра – атмосферний тиск,

січення f_мін визначається із співвідношення:

де R – показник адіабати

для двухатомних газів R = 1,4; β_кр = 0,528

для перегрітої пари R = 1,3; β_кр = 0,546

для сухої насиченої пари R = 1,135; β_кр = 0,577

(орієнтовано β_кр = 0,54)

При відношенні тисків , коли швидкість течії дорівнює критичній та витрата досягає найбільшого значення, січення f_мін визначається з рівняння:

D – коефіцієнт, що залежить від природи робочого тіла (діаметр в виходом січенні).

Дроселювання газів і пари

Дроселюванням називають термодинамічний незворотний процес розширення газу чи пари під час їхнього проходження через місцеве звуження на трубопровід (діафрагму, сідло клапана чи регулятора), що відбувається без віддачі роботи в зовнішнє середовище.

P₁, V₁ P_g, V_g P₂, V₂

T₁, i₁ T_g, i_g T₂, i₂

D₁, F₁ D_g, F_g D₂, F₂

Процес дроселювання реальних газів і пари проходить за таких умов:

W₁ ≈ W₂, W_g > W₁

P₁ > P₂, V₂ > V₁, dW > 0, W_g > W₂

dq = 0, di = 0, dl = 0

Швидкість газу в трубопроводі до діафрагми W₁ визначають за відомими годинними витратами газу V і площею перетину труби F₁, згідно з залежністю.

де V – годинні об’ємні витрати газу, м³/год,

F₁ – площа перетину труби до діафрагми.

Завдання № 1

Визначити калоричні параметри водяної пари при Р =__________та t = ______________⁰С.

Вирішення

По таблицям насиченої пари знаходимо:

ентальпію киплячої води і" =

питомий об’єм V" = м³/кг

S' – ентропію киплячої рідини

S' =

Внутрішню енергію визначаємо за формулою

U = i – PV =

Відповідь_____________

Завдання № 2

Визначити ентальпію, ентропію, внутрішню енергію вологої пари за надлишкового тиску ____________мПа і показника сухості х =

Вирішення

У таблиці водяної пари знаходимо характеристики пари під абсолютним тиском Р = ___________ мПа:

- ентальпія киплячої рідини і' = кДж/кг;

- прихована теплота пароутворення r = кДж/кг;

- питомий об'єм сухої пари за х = v" = м³/кг; v' =

- ентропія киплячої рідини S' = кДж/кг ^. гр.

Ентропію рідини у стані насичення можна також визначити за залежністю

кДж/кг К.

де С_mv – теплоємність водяної пари

За залежністю для вологої пари обчислюємо її ентальпію

+ = кДж/кг.

Питомий об’єм вологої пари обчислюють за залежністю

м³/кг

Внутрішню енергію вологої пари визначають за формулою

_____________ – _______________ = кДж/кг

Відповідь ___________________

Завдання № 3

Встановити витрату природного газу для парового котла паропродуктивністю ________тонн перегрітої пари на годину. Температури пари – ______________⁰С, тиск _______________МПа (надлишковий). Температура води, що подається в котел для виробництва пари, ______________⁰С. Теплота згорання природного газу Q^р_н = кДж/м³, ККД котла ____________. Визначити температуру киплячої води й сухої насиченої пари в такому котлі.