Влажный воздух

Влажным воздухом называется механическая смесь сухого воздуха и водяного пара.

Смесь сухого воздуха и насыщенного водяного пара называется насыщенным влажным воздухом. Смесь сухого воздуха и перегретого водяного пара называется ненасыщенным влажным воздухом. Температура, до которой необходимо охладить ненасыщенный влажный воздух, чтобы содержащийся в нем перегретый пар стал насыщенным, называется температурой точки росы.

Масса пара в 1 м³ влажного воздуха, численно равная плотности пара при парциальном давлении р_п, называется абсолютной влажностью D. Отношение действительной абсолютной влажности воздуха к максимально возможной абсолютной влажности при той же температуре, называют относительной влажностью и обозначают через :

, %,

где р_п – парциальное давление водяного пара во влажном воздухе;

р_s – максимально возможное париальное давленте водяного пара при данной температуре.

Отношение массы водяного пара М_п, содержащегося во влажном воздухе, к массе сухого воздуха М_в,называется влагосодержаниемвоздуха и измеряется в кг/кг:

Истечение жидкости

В технике широко используются процессы преобразования энергии в потоке, когда рабочее тело перемещается из области с одними параметрами (p₁,v₁) в область с другими параметрами (p₂,v₂). Например, расширение пара в турбинах, сжатие газов в компрессорах.

Рассмотрим истечение пара через сопло.

Сопло – канал переменного сечения, который предназначен для ускорения потока пара или газа. Самая распространенная конструкция – комбинированное сопло. При течении пара по нему происходит адиабатное расширение струи, т.к. при таких высоких скоростях теплообмен с окружающей средой просто не успевает произойти.

Пусть пар с начальными параметрами p₁,t₁ вытекает в среду с давлением р₂. Если потери энергии на трение при давлении водяного пара по каналу и теплоотдача к стенкам сопла пренебрежительно малы, то процесс истечения протекает при постоянной энтропии ( s=const): 1-2.

Скорость истечения рассчитывается по формуле:

В реальных условиях, в следствии трения потока о стенки канала, процесс истечения оказывается неравновесным, т.е. при течении газа выделяется теплота трения и поэтому энтропия рабочего тела возрастает (1-2^/). При том же перепаде давлений р₁-р₂ срабатываемая разность энтальпий h₁-h₂^/ =h получается меньше, чем h₀, в результате уменьшается и скорость истечения с^/₂. потери в сопловом аппарате кинетической энергии вследствие трения выражается разностью h₀-h = h₂^/ -h₂. отношение потерь в сопле к располагаемому теплопадению называется коэффициентом потерь энергии в сопле _с:

_с = .

Скорость (действительная) истечения:

с₂^/ = 44,7,

где _с = 0,95-0,98 – скоростной коэффициент сопла.

Циклы технологических установок

Простейшая схема паротурбинной установки (ПТУ).

ПГ –парогенератор;

ПП – пароперегреватель;

Т – турбина;

К – конденсатор;

КН – конденсаторный насос;

ЭГ – электрогенератор.

ПТУ предназначена в первую очередь для выработки электроэнергии. В ПГ вода превращается в пар за счет энергии сжимания топлива. В ПП температура пара повышается до 565 ⁰С, после чего перегретый пар поступает в турбину, вращает ее колеса и приводит во вращение ротор ЭГ. Отработавший пар конденсируют в конденсаторе К, охлаждается технической водой (она может быть непосредственно из реки, прямоточная система охлаждения или из искусственного охладителя: градирни, пруды-охладители и брызгальные бассейны). Конденсат насосом снова подается в парогенератор.