Задача № 3.
Начальное состояние водяного пара задано температурой t1 = 180°С и степенью сухости х1 = 0,76. Процесс подвода теплоты 1 – 2 происходит при p = const до температуры t2 = 430°С. В дальнейшем расширение происходит при t2 = t3 = 430°С = const до тех пор, пока удельный объём не увеличивается до ν3 = 0,6 м3/кг. Заключительный процесс 3 – 4 является изоэнтропным и пар расширяется до температуры в точке 4, равной t4 = 30°С.
Найти все недостающие параметры в каждой из характерных точек Т1, Т2, Т3, Т 4 (t н; р; r; ν; ν'; ν"; ρ"; h; h'; h"; s; s'; s").
Представить процессы в hs - и Ts- диаграммах.
|
Дано: t1 = 180°С - начальное состояние водяного пара х1 = 0,76 - степень сухости t2 = 430°С - температура пара t2 = t3 = 430°С t4 = 30°С |
Найти: точки Т1, Т2, Т3, Т 4 ( р; r; ν; ν'; ν"; ρ"; h; h'; h"; s; s'; s").
Решение:
На hs-диаграмме для водяного пара находим точку Т1:
Остальные параметры находим по таблицам для насыщенного водяного пара по температуре и давлению (табл. XIII, XIV, стр.324-330, О.М. Рабинович, Сборник задач по технической термодинамике, 1973г.)
h = 3320 кДж/кг - энтальпия перегретого пара
h' = 763,1 кДж/кг - энтальпия насыщенной жидкости
h" = 2778 кДж/кг - энтальпия сухого насыщенного пара
s = 5,5 кДж/(кг·К) - энтропия пара
s' = 2,1395 кДж/(кг·К) - энтропия насыщенной жидкости (кипящей воды)
s" = 6,5858 кДж/(кг·К) - энтропия сухого насыщенного пара
р = 10 бар или 1 МПа - давление перегретого пара
ν = 0,18 м3/кг - удельный объём перегретого пара
ν' = 0,0011275 м3/кг - удельный объём кипящей воды
ν" = 0,1939 м3/кг - удельный объём сухого насыщенного пара
r = 2015 кДж/кг - скрытая теплота парообразования
ρ"= 5,157 кг/м3 - плотность жидкости
На hs-диаграмме для водяного пара находим точку Т2:
Остальные параметры также, как и для точки Т1, находим по таблицам для насыщенного водяного пара по температуре и давлению (табл. XIII, XIV, стр.324-330, О.М. Рабинович, Сборник задач по технической термодинамике, 1973г.)
h = 3330 кДж/кг - энтальпия перегретого пара
h' = 763,1 кДж/кг - энтальпия насыщенной жидкости
h" = 2778 кДж/кг - энтальпия сухого насыщенного пара
s = 7,55 кДж/(кг·К) - энтропия пара
s' = 2,1395 кДж/(кг·К) - энтропия насыщенной жидкости (кипящей воды)
s" = 6,5858 кДж/(кг·К) - энтропия сухого насыщенного пара
р = 10 бар или 1 МПа - давление перегретого пара
ν = 0,35 м3/кг - удельный объём перегретого пара
ν' = 0,0011275 м3/кг - удельный объём кипящей воды
ν" = 0,1939 м3/кг - удельный объём сухого насыщенного пара
r = 2015 кДж/кг - скрытая теплота парообразования
ρ"= 5,157 кг/м3 - плотность жидкости
На hs-диаграмме для водяного пара находим точку Т3:
По таблицам для насыщенного водяного пара находим остальные параметры для Т3:
h = 3320 кДж/кг - энтальпия перегретого пара
h' = 640,1 кДж/кг - энтальпия насыщенной жидкости
h" = 2749 кДж/кг - энтальпия сухого насыщенного пара
s = 7,88 кДж/(кг·К) - энтропия пара
s' = 1,860 кДж/(кг·К) - энтропия насыщенной жидкости (кипящей воды)
s" = 6,822 кДж/(кг·К) - энтропия сухого насыщенного пара
р = 5 бар или 0,5 МПа - давление перегретого пара
ν = 0,8 м3/кг - удельный объём перегретого пара
ν' = 0,0010927 м3/кг - удельный объём кипящей воды
ν" = 0,3747 м3/кг - удельный объём сухого насыщенного пара
r = 2109 кДж/кг - скрытая теплота парообразования
ρ"= 2,669 кг/м3 - плотность жидкости
На hs-диаграмме для водяного пара находим точку Т4:
По таблицам для насыщенного водяного пара находим остальные параметры для Т4:
h = 2340 кДж/кг - энтальпия перегретого пара
h' = 101,04 кДж/кг - энтальпия насыщенной жидкости
h" = 2545 кДж/кг - энтальпия сухого насыщенного пара
s = 7,9 кДж/(кг·К) - энтропия пара
s' = 0,3546 кДж/(кг·К) - энтропия насыщенной жидкости (кипящей воды)
s" = 8,576 кДж/(кг·К) - энтропия сухого насыщенного пара
р = 0,03 бар или 0,003 МПа - давление перегретого пара
ν = 35 м3/кг - удельный объём перегретого пара
ν' = 0,0010028 м3/кг - удельный объём кипящей воды
ν" = 45,66 м3/кг - удельный объём сухого насыщенного пара
r = 2444 кДж/кг - скрытая теплота парообразования
ρ"= 0,02190 кг/м3 - плотность жидкости.