Добавил:
ajieiiika26@gmail.com Делаю контрольные работы, курсовые, дипломные работы. Писать на e-mail. Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
75 группа 2 вариант / ТТД / Часть 1 / Термодинамические свойства воздуха.DOC
Скачиваний:
142
Добавлен:
18.01.2018
Размер:
1.59 Mб
Скачать

Министерство образования Российской Федерации

Ивановский государственный энергетический университет

Кафедра теоретических основ теплотехники

Термодинамические свойства воздуха

Справочные материалы и методические указания для определения термодинамических свойств воздуха с учетом влияния температуры на их изобарную и изохорную теплоемкость

Иваново 2001

Составитель И.М. ЧУХИН

Редактор А.А. ВАРЕНЦОВ

Данные материалы предназначены для студентов специальностей: 100500, 100600, 100700, 100800, 101000, 210200, 330100, 060800, изучающих курс технической термодинамики, а также для аспирантов и преподавателей теплоэнергетических направлений. Они включают таблицы термодинамических свойств воздуха с учетом влияния температуры на их изобарную и изохорную теплоемкости, а также основные методические положения по их определению в различных процессах.

Методические указания утверждены цикловой методической комиссией ТЭФ

Рецензент

кафедра теоретических основ теплотехники Ивановского государственного энергетического университета

Введение

Термодинамические свойства идеального воздуха при учете влияния температуры на их изобарную и изохорную теплоемкость близки к реальным энергетическим (калорическим) параметрам в большом диапазоне давлений и температур [1]. Так, при давлениях до 30 МПа и температурах от –50 °С до 1500 °С эти энергетические параметры имеют погрешность по сравнению с аналогичными параметрами, полученными на основании экспериментальных данных, не более 0,5 %. В этом диапазоне давлений и температур находятся большинство процессов воздуха, проходящих в промышленных и энергетических установках. Поэтому, используя уравнение состояния идеального газа Pv=RT и рассчитанные энергетические параметры (h, u, s) с учетом влияния температуры на изохорную и изобарную теплоемкость, любой процесс воздуха рассчитывается по уравнениям идеального газа. Это очень удобно и не требует привлечения величин, полученных экспериментальным путем.

Единственная сложность при выполнении таких расчетов связана с определением функциональной зависимости изобарной или изохорной теплоемкости воздуха в зависимости от температуры СР=f1(T), СV=f2(T). Затруднения, вызванные при расчете этих теплоемкостей, обусловлены привлечением целого ряда физических констант, которые определяются экспериментально и сами являются функциями температуры. В результате этого расчетные формулы для СР или СV получают в два этапа: сперва на основании расчетов, выполненных для СР по квантовой теории теплоемкостей, строят графическую зависимость СР=f1(T), а затем путем ее аппроксимации получают выражение степенного полинома и значения его констант. Эти сложности привели к необходимости создания специальных таблиц термодинамических свойств газов [1]. В этих таблицах приведены численные значения теплоемкостей СР и СV, энергетических параметров: h, u, sо как функции от температуры. Подробная методика расчета энергетических параметров газов и примеры расчета некоторых процессов газов по этим таблицам приведены в [2].

  1. Принцип построения таблиц термодинамических свойств газов

В табл. 1 термодинамических свойств воздуха приведены значения истинных изобарных и изохорных теплоемкостей воздуха и коэффициента Пуассона К=СРV. Все эти величины есть функции от температуры.

В табл. 2 приведены значения энтальпий h, внутренних энергий u, величин относительных давлений πо=P/Po и относительных объемов Θо=v/vo, величин so. Все эти величины – функции температуры, которая приведена в крайнем левом столбце таблицы.

Из табл. 1 видно, что коэффициент Пуассона - величина переменная, он зависит от температуры. Поэтому расчет адиабатного процесса с использованием К в уравнениях типа PvК=const весьма затруднителен. В связи с этим, в табл. 2 расчет энергетических параметров совмещен с расчетом обратимого адиабатного процесса s=const. Для адиабатного процесса (и только для него) в табл. 2 приведены величины πо=P/Po и Θо=v/vo. Эти величины позволяют перейти от одной точки адиабатного процесса к другой при определении термических параметров без коэффициента Пуассона. Расчет всех величин, приведенных в табл.2, выполнен при То=0 К по следующим уравнениям:

, (1)

, (2)

, (3)

, (4)

. (5)

В уравнениях (3) и (4) начало отсчета внутренней энергии uo=0 и энтальпии ho=0 приняты при То=0 К. В уравнении (5) величина so является составляющей абсолютного значения энтропии, рассчитываемого по формуле

, (6)

где значение Ро выбирается произвольно, но при расчете одного и того же процесса должно быть одним и тем же.

Соседние файлы в папке Часть 1