1.5.3.1 Судың және су буының нагізгі параметрлері

нақты газдың бір түрі ретінде техниканың көптеген салаларында аса қыздырылған су буы кеңінен қолданылады. су буы жұмыстық дене ретінде бутурбиналарында және бумашиналарында, атомдық қондырғыларда, жылуалмастырушы аппараттарда және т.б. жерлерде кеңінен қолданылады. сұйықтан бу алу процесі кебу және қайнау арықылы өтеді.

кебу – бұл сұйықтың бетінде болатын булану процесі. сұйыққа жылу берілгенде, оның түгел массасы бойынща тез булану процесін қайнау дейді. заттың газ тәріздес күйінен сұйық немесе қатты күйлеріне айналуын конденсация (шықтану) дейді.

бу пайда блатын сұйықпен термиялық және динамикалық тепе-теңдікте болса, онда мұндай буды қаныққан бу деп аталады.

қалқып жүрген сұйық фазаның бөлшектері қаннықан буда болмаса, онда ол құрғақ қаныққан бу деп аталады. құрғақ қаныққан будың күйі тек қана бір параметрмен анықталады – қысыммен, немесе меншікті көлеммен, немесе температурамен.

бу мен буды қалқып жүрген сұйықтың тамшылары бар екі фазалық қоспаны ылғалды қаныққан бу дейді.

құрғақ қаныққан будың ылғалды будағы массалық үлесін будың құрғақтық дәрежесі деп атайды және ол х әріппен белгіленеді. қайнап тұрған судың ылғалды будағы массалық үлесін будың ылғалдылық дәрежесі дейді және оның шамасы (1-х) тең болады. қайнап тұрған сұйық үшін х=0, ал құрғақ қаныққан бу үшін х=1.

ылғалды будың күйі екі параметрмен сипатталынады: қысыммен (немесе қысым анықтайтын қанығу температурасымен t_қ) және будың құрғақтық дәрежесімен (х). құрғақ қаныққан буға осы қысымда жылу берсек, онда оның температурасы жоғарылай бастайды, бұл кезде аса қыздырылған бу аламыз. аса қыздырылған будың күйі екі параметрмен сипатталады: қысыммен және температурамен.

СҰЙЫҚТЫҢ ЖӘНЕ ҚҰРҒАҚ ҚАНЫҚҚАН БУДЫҢ ПАРАМЕТРЛЕРІ

қайнаған судың, құрғақ қаныққан және аса қыздырылған булардың термодинамаикалық параметрлерін су мен су буының жылуфизикалық қасиеттерінің кестелерінен алуға болады. бұл кестелерде бір штрихты термодинамикалық мәндер қайнау температурасына дейін қыздырылған суға, қос штрихты мәндер – құрғақ қаныққан буға, ал штрихсыз мәндер – аса қыздырылған мәндерге сәйкес келеді.

белгілі қысымда суды 0⁰ температурадан қайнағанға дейінгі берілген меншікті жылу мөлшері былай анықталады.

, (1.5.5)

мұндағы h^| - қайнаған сұйықтың меншікті энтальпиясы; h₀ – 0⁰c-дегі судың меншікті энтальпиясы.

қайнаған сұйықтың меншікті ішкі энергиясы төмендегідей меншікті энтальпияның жалпы формуласынан анықталады

немесе (1.5.6)

құрғақ қаныққан будың меншікті энтальпиясы мынадай формуламен анықталады

(1.5.7)

құрғақ қаныққан будың меншікті ішкі энергиясы

(1.5.8)

(1.5.7) теңдеудегі шама (r) будың пайда болу жылулығы деп аталады және ол бір килограмм қайнаған суды сол температурада құрғақ қаныққан буға айналдыру үшін керекті жылулық мөлшерін анықтайды.

булану процесінде энтропияның өзгеруі мына формуламен анықталады:

(1.5.9)

h′, h″, v′, v″, s′, s″,r мәндері су және су буының кестелерінен алынады. ылғалды қаныққан будың меншікті көлемі v_x энтропиясы s_x, энтальпиясы h_x массасы бір килограмм күрделі жүйенің параметрлері сияқты анықталады, сонда ол х кг құрғақ қаныққан будан және (1-х) қайнап тұрған судан тұрады деп есептелінеді:

(1.5.10)

(1.5.11)

(1.5.12)

(1.5.13)

АСА ҚЫЗДЫРЫЛҒАН БУДЫҢ ПАРАМЕТРЛЕРІ

аса қыздырылған буға берілген меншікті жылу мөлшері былай анықталады:

(1.5.14)

аса қыздырылған будың меншікті энталпиясы h, ішкі энергиясы u_x және энтропиясы s төмендегі формулалармен анықталады:

(1.5.15)

(1.5.16)

(1.5.17)

әдетте h,s,v – мәндері су буының кестелерінен табылады.