Приложение а Варианты исходных данных
|
Номер варианта |
Начальное давление цикла р1, МПа |
Конечное давление цикла р2, кПа |
|
1 |
4,5 |
3,5 |
|
2 |
5,0 |
3,5 |
|
3 |
5,5 |
3,5 |
|
4 |
6,0 |
3,5 |
|
5 |
6,5 |
3,5 |
|
6 |
7,0 |
3,5 |
|
7 |
4,5 |
4,0 |
|
8 |
5,0 |
4,0 |
|
9 |
5,5 |
4,0 |
|
10 |
6,0 |
4,0 |
|
11 |
6,5 |
4,0 |
|
12 |
7,0 |
4,0 |
|
13 |
4,5 |
4,5 |
|
14 |
5,0 |
4,5 |
|
15 |
5,5 |
4,5 |
|
16 |
6,0 |
4,5 |
|
17 |
6,5 |
4,5 |
|
18 |
7,0 |
4,5 |
|
19 |
4,5 |
5,0 |
|
20 |
5,0 |
5,0 |
|
21 |
5,5 |
5,0 |
|
22 |
6,0 |
5,0 |
|
23 |
6,5 |
5,0 |
|
24 |
7,0 |
5,0 |
|
25 |
4,5 |
5,5 |
|
26 |
5,0 |
5,5 |
|
27 |
5,5 |
5,5 |
|
28 |
6,0 |
5,5 |
|
29 |
6,5 |
5,5 |
|
30 |
7,0 |
5,5 |
|
31 |
4,5 |
6,0 |
|
32 |
5,0 |
6,0 |
|
33 |
5,5 |
6,0 |
|
34 |
6,0 |
6,0 |
|
35 |
6,5 |
6,0 |
|
36 |
7,0 |
6,0 |
Приложение б Методические указания по работе с Программой расчета свойств воды и пара на линии насыщения – «hs»
Для выбора программы поместить указатель мыши на значок «hs» программы и нажать левую клавишу мыши.
Для вызова Программы «hs» на рабочий стол компьютера дважды «щелкнуть мышью» по значку программы на рабочем столе.
Для выбора независимой переменной «щелкнуть мышью» либо по кнопке «Температура», либо по кнопке «Давление». Окно выбранной независимой переменной приобретает белый фон и готово для ввода числового значения.
Н
ажать
кнопку и с помощью мыши указать
размерность независимой переменной
(для температуры - оС
или К; для давления – Па, кПа или МПа).Поместить курсор в окно независимой переменной с белым фоном и ввести с клавиатуры ее числовое значение. При вводе данных для отделения дробной части числа следует использовать десятичную точку, а не запятую.
Для получения результата расчета «нажать мышью» кнопку 2.
|
|
|
Рис. Рабочее окно Программы - «hs» |
Приложение В
БЛАНК ОТЧЕТА по лабораторной работе
«Исследование термодинамической эффективности одноступенчатой
регенерации тепла в цикле ПТУ на насыщенном паре»
Студент _______________________________ Класс _______
Номер варианта _____ Исходные данные: р1 = _____ МПа; р2 = _____ кПа
|
|
|
Рис. 1 Схема исследуемой ПТУ |
Таблица 1 Параметры рабочего тела в узловых точках цикла Ренкина
|
t, 0C |
t1 = |
t2 = |
t3 = |
t4 = | |
|
s, кДж/кг•К |
s1 = |
s2 = |
s3 = |
s4 = | |
|
i, кДж/кг |
i1 = |
i2 = |
i3 = |
i4 = | |
|
x |
х1= |
х2= |
х3= |
х2= | |
|
|
| ||||
=
=
|
КПД цикла Ренкина:
|
КПД цикла Карно:
|
= tK -tР =
Рис. 2. Цикл Ренкина Рис. 3. Цикл Карно
Приближенные значения tпвопт и максимального значения КПД.
tпвопт= (t3+t4)/2= tрег= (tK +tР)/2=
Таблица расчетных величин Таблица 2
|
Расчетные величины |
Значения расчетных величин при различных значениях температуры питательной воды |
tпв= tпвопт | ||||||||
|
tпв=t3 |
t3+0,2t |
t3+0,4t |
t3+0,45t |
t3+0,5t |
t3+0,55t |
t3+0,6t |
t3+0,8t |
tпв=t4 | ||
|
1) tпв, oC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) iпв = i(tпв), кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3) i(tпв), кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4) s(tпв), кДж/(кгK) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5) s(tпв), кДж/(кгK) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s1– s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s– s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6) xот= (s1– s)/(s– s) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-xот |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i(1-xот) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ixот |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7) iот=i(1-xот)+ixот, кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8) iпв = iпв - i3, кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9) i1- iот ,кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10) iп= iот- iпв, кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11) iот- i3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12) Gот/Gпг=( iпв - i3)/( iот - i3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13) Ap=iпв(i1 - iот)/[iп(i1 – i2)] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14) Арtр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15) К = (1+Ар)/(1+Арtр) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16) tрег=tрК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17) tрег-tр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tрег-рt tПВ,
0С Gот/Gпг
Рис. 4. График (tрег-tр) в зависимости от tпв
|
iпв-i3 i1-iот |
= |
Рис. 5. График интерполяции величин iпв-i3 и i1-iот
Рис. 6. Регенеративный цикл Ренкина
Выводы по исследованию
Выполнил студент __________________________________
(Фамилия, инициалы, номер группы)
“_____” ____________ ________г.
Оценка ________________________________
Работу принял ______________________________________
(Фамилия, инициалы, подпись)
Приложение Г
Пример расчета лабораторной работы
«Исследование термодинамической эффективности одноступенчатой регенерации тепла в цикле ПТУ на насыщенном паре»
Студент ______--------------_______ Класс __--------__
Номер варианта _------_ Исходные данные: р1 = _5.0_ МПа; р2 = _3.25_ кПа
|
|
|
Рис. 1. Схема исследуемой ПТУ |
Таблица 1. Параметры рабочего тела в узловых точках цикла Ренкина
|
t, 0C |
t1 =263.92 |
t2 =25.434 |
t3 =25.434 |
t4 =263.92 |
|
s, кДж/кг•К |
s1 =5.9712 |
s2 =5.9712 |
s3 =0.3731 |
s4 =2.9209 |
|
i, кДж/кг |
i1 =2792.8 |
i2 =1777.977 |
i3 =106.577 |
i4 =1154.6 |
|
x |
х1=1 |
х2=0.684699 |
х3=0 |
х2=0 |
|
|
| |||
=
8.5491, кДж/кг•К
=
2547.65, кДж/кг
,кДж/кг
|
КПД цикла Ренкина:
|
КПД цикла Карно:
|
= tK -tР = 0.44405-0.377788=0.066262
Рис. 2. Цикл Ренкина Рис. 3. Цикл Карно
Приближенные значения tпвопт и максимального значения КПД.
tпвопт=(t3+t4)/2= (25.434+263.92)/2=144.677 0C;
tрег=(tK +tР)/2=(0.44405+0.377788)/2= 0.410919
Таблица расчетных величин Таблица 2
|
Расчетные величины |
Значения расчетных величин при различных значениях температуры питательной воды |
tпв= tпвопт | ||||||||
|
tпв=t3 |
t3+0,2t |
t3+0,4t |
t3+0,45t |
t3+0,5t |
t3+0,55t |
t3+0,6t |
t3+0,8t |
tпв=t4 | ||
|
1) tпв, oC |
25.434 |
73 |
120 |
133 |
145 |
157 |
169 |
216 |
263.92 |
136.82580 |
|
2) iпв = i(tпв), кДж/кг |
106.577 |
305.563 |
503.721 |
559.099 |
610.597 |
662.444 |
714.775 |
925.267 |
1154.6 |
575.252 |
|
3) i(tпв), кДж/кг |
2547.65 |
2631.893 |
2706.571 |
2724.749 |
2740.252 |
2754.388 |
2767.02 |
2798.683 |
2792.8 |
2729.808 |
|
4) s(tпв), кДж/(кгK) |
0.3731 |
0.9913 |
1.5276 |
1.666 |
1.7906 |
1.9124 |
2.0318 |
2.4807 |
2.9209 |
1.706 |
|
5) s(tпв), кДж/(кгK) |
8.5491 |
7.7124 |
7.1311 |
6.9984 |
6.8838 |
6.7758 |
6.6735 |
6.3108 |
5.9712 |
6.961 |
|
s1– s |
5.5981 |
4.9799 |
4.4436 |
4.3052 |
4.1806 |
4.0588 |
3.9394 |
3.4905 |
3.0503 |
4.2652 |
|
s– s |
8.176 |
6.7211 |
5.6035 |
5.3324 |
5.0932 |
4.8634 |
4.6417 |
3.8301 |
3.0503 |
5.255 |
|
6) xот= (s1– s)/(s– s) |
0.68469 |
0.740935 |
0.793004 |
0.807366 |
0.82082 |
0.83456 |
0.848698 |
0.911334 |
1 |
0.811646 |
|
1-xот |
0.315301 |
0.259065 |
0.206996 |
0.192634 |
0.17918 |
0.16544 |
0.151302 |
0.088666 |
0 |
0.188354 |
|
i(1-xот) |
33.603822 |
79.160598 |
104.26805 |
107.70132 |
109.40682 |
109.59461 |
108.14712 |
82.039809 |
0 |
108.40241 |
|
ixот |
1744.3737 |
1950.0623 |
2146.3226 |
2199.8705 |
2249.2534 |
2298.7026 |
2348.3634 |
2550.5347 |
2792.8 |
2215.6379 |
|
7) iот=i(1-xот)+ixот, кДж/кг |
1777.9775 |
2029.2229 |
2250.5907 |
2307.5718 |
2358.6602 |
2408.2972 |
2456.5106 |
2632.5745 |
2792.8 |
2324.0403 |
|
8) iпв = iпв - i3, кДж/кг |
0 |
198.986 |
397.144 |
452.522 |
504.02 |
555.867 |
608.198 |
818.69 |
1048.023 |
468.948 |
|
9) i1- iот ,кДж/кг |
1014.8225 |
763.57707 |
542.20932 |
485.22820 |
434.13976 |
384.50283 |
336.28944 |
160.22548 |
0 |
468.75971 |
|
10) iп= iот- iпв, кДж/кг |
1671.4005 |
1723.6599 |
1746.8697 |
1748.4728 |
1748.0632 |
1745.8532 |
1741.7356 |
1707.3075 |
1638.2 |
1748.5153 |
|
11) iот- i3 |
1671.4005 |
1922.6459 |
2144.0137 |
2200.9948 |
2252.0832 |
2301.7202 |
2349.9336 |
2525.9975 |
2686.223 |
2217.4633 |
|
12) Gот/Gпг=( iпв - i3)/( iот - i3) |
0 |
0.103496 |
0.185234 |
0.205599 |
0.223802 |
0.241501 |
0.258815 |
0.324106 |
0.390147 |
0.211479 |
|
13) Ap=iпв(i1 - iот)/[iп(i1 – i2)] |
0 |
0.086863 |
0.121469 |
0.123748 |
0.123347 |
0.120635 |
0.115714 |
0.075709 |
0 |
0.123884 |
|
14) Арtр |
0 |
0.032816 |
0.045889 |
0.04675 |
0.046599 |
0.045574 |
0.043715 |
0.028602 |
0 |
0.046802 |
|
15) К = (1+Ар)/(1+Арtр) |
1 |
1.05233 |
1.072263 |
1.073558 |
1.073331 |
1.071789 |
1.068983 |
1.045797 |
1 |
1.073636 |
|
16) tрег=tрК |
0.377788 |
0.397557 |
0.405088 |
0.405577 |
0.405491 |
0.404909 |
0.403849 |
0.39509 |
0.377788 |
0.405607 |
|
17) tрег-tр |
0 |
0.01977 |
0.0273 |
0.027789 |
0.027704 |
0.027121 |
0.026061 |
0.017302 |
0 |
0.027819 |
tПВ,0С Gот/Gпг Gот/Gпг
Рис. 4. График (tрег-tр) в зависимости от tпв
|
iпв-i3 i1-iот |
|
Рис. 5. График интерполяции величин iпв-i3 и i1-iот
Рис. 6. Регенеративный цикл Ренкина
Выводы по исследованию
В результате выполненной работы определено место оптимальной точки отбора пара при одноступенчатой регенерации tпвопт= tотопт=136.826 0С. При этом КПД регенеративного цикла увеличилось по сравнению с КПД цикла Ренкина на величину 0.027819 и составляет 0.4056. Экономайзерный нагрев воды в ПГ уменьшился на величину tэк=tпв-t3=136.826-25.434=111.392 0С. Расчет величины tпвопт выполнен достаточно точно, однако за счет линейной интерполяции расчетных величин осталось некоторое несоответствие полученных результатов. Для точного совпадения величин (i1-iот) и (iпв-i3) в оптимальной точке значение tпвопт следовало бы незначительно сдвинуть в сторону уменьшения. Тогда (iпв-i3) = 468.948 кДж/кг несколько уменьшится, а (i1-iот) = 468.7597 кДж/кг увеличится. Это приведет к их полному равенству.
Заметим, что приближенные оценки tпвопт = 144.677 0С и tрег=0.410919 заметно отличается от точных значений этих величин.
Расход пара в отборе на входе в турбину составляет Gот/Gпг=0.39, на выходе из турбины Gот/Gпг=0. При смещении точки отбора вдоль проточной части турбины эта величина убывает. В оптимальной точке отбора Gот/Gпг=0.2115.
Выполнил студент __________________________________
(Фамилия, инициалы, номер группы)
“_____” ____________ ________г.
Оценка ________________________________
Работу принял ______________________________________
(Фамилия, инициалы, подпись)