- •Теплотехника
- •Введение
- •1. Техническая термодинамика.
- •1.1. Предмет и основные понятия
- •1.2. Параметры состояния
- •1.3. Уравнение состояния и термодинамический процесс
- •1.4 Первый закон термодинамики Теплота и работа
- •Внутренняя энергия
- •Первый закон термодинамики
- •1.5.Теплоемкость газа
- •1.6. Уравнение состояния идеального газа
- •Смесь идеальных газов
- •1.7. Второй закон термодинамики Основные положения второго закона термодинамики
- •1.8. Термодинамические процессы
- •Политропный процесс
- •1.9. Термодинамика потока Первый закон термодинамики для потока
- •Критическое давление и скорость. Сопло Лаваля
- •Дросселирование
- •1.10. Сжатие газов Объемный компрессор
- •17.2. Лопаточный компрессор
- •3.10.Реальные газы. Водяной пар. Влажный воздух Свойства реальных газов
- •Уравнения состояния реального газа
- •Водяной пар
- •Характеристики влажного воздуха
- •1.12. Термодинамические циклы Циклы паротурбинных установок (пту)
- •Циклы двигателей внутреннего сгорания (двс)
- •Циклы газотурбинных установок (гту)
- •2.Основы теории теплообмена
- •2.1. Основные понятия и определения
- •2.2. Теплопроводность
- •2.3. Теплоотдача
- •2.4. Теплообмен при конденсации насыщенных паров
- •2.5. Теплообмен при кипении жидкостей
- •2.6. Лучистый и сложный теплообмен
- •2.5.Теплопередача Теплопередача через плоскую стенку
- •Теплопередача через цилиндрическую стенку
- •2.6. Теплообменные аппараты
- •Расчет теплообменных аппаратов
- •3.Теплоэнергетические установки
- •3.1. Энергетическое топливо. Состав топлива
- •Характеристика топлива
- •Моторные топлива для поршневых двс
- •3.2. Котельные установки Котельный агрегат и его элементы
- •3.3. Вспомогательное оборудование котельной установки
- •3.4. Тепловой баланс котельного агрегата
- •3.5. Топочные устройства
- •3.6. Сжигание топлива
- •Теплотехнические показатели работы топок
- •Физический процесс горения топлива
- •Определение теоретического и действительного расхода воздуха на горение топлива
- •Количество продуктов сгорания топлива
- •Вопросы экологии при использовании теплоты
- •18.1. Токсичные газы продуктов сгорания
- •18.2. Воздействия токсичных газов
- •18.3. Последствия парникового эффекта
- •4. Холодильные установки лекция № 1
- •Термодинамические основы рабочих тел
- •Лекция № 2
- •Способы получения низких температур
- •Плавление
- •Кипение
- •Охлаждение расширением газов
- •Охлаждение дросселированием
- •Охлаждение вихревым эффектом
- •Термоэлектрический эффект
- •Лекция № 3
- •Термодинамические основы холодильных машин
- •Обратный цикл Карно
- •Лекция № 4
- •Обратимые и необратимые процессы
- •Работа компрессора
- •Лекция № 5
- •2. Структура термодинамической диаграммы состояния. Тепловая диаграмма
- •Лекция № 6
- •Лекция № 7
- •1.Циклы и схемы одноступенчатых компрессионных холодильных машин.
- •Паровая холодильная компрессионная машина работающая по регетативному циклу
- •Лекция № 8
- •Хладагенты и хладаносители
- •Свойства хладагентов
- •Теплопроводность
- •Растворимость хладагента в воде
- •Характеристики хладагентов
- •Применение хладагентов
- •Хладоносители
- •Литература
Лекция № 5
ПЛАН
1.Тепловые диаграммы
2. Структура термодинамической диаграммы состояния. Тепловая диаграмма
Процессы, происходящие при работе холодильной машины наиболее просто рассчитывать графически по тепловым диаграммам.
Для этих целей чаще всего пользуются диаграммами энтропия - температура (S - T), энтальпия -давления.
Обычно принимают,что энтропия насыщенной жидкости с температурой 00C равна 1.
Т x=0 x=const x=1 i=const
S=const
P=const
V=const
T=const
S
Рисунок 6-а
Структура термодинамической диаграммы состояния.
Сетка диаграммы S-T (рис.6,а) образованна изотермами (горизонтальная линия) и адиабатические (вертикальная линия).
На этой диаграмме нанесены левые и правые пограничные линии, между которыми расположена область влажного пара; нанесены линии постоянного паросодержания (x=const), т.е. линия с постоянным количеством парожидкостной смеси, линии постоянной энтальпии - изоинтальпии (i=const), линии постоянного давления - иэохоры (V=const) и постоянного давления - изобары ( P=const).
lg P T=const
x=0 x=const ρ=const
i=const x=1
T=const
V=const
P=const
I
Рисунок 6-б
Левая пограничная линия (кривая) - линия насыщенной жидкости. Она отделяет область влажного пара от области переохлажденной жидкости. На этой линии паросодержание равно 0 (х=0). Левее перегретая жидкость, правее парожидкостная область.
Правая пограничная линия - сухого насыщенного пара (паросодержание увеличивается ) отделяет область влажного пара от области перегретого пара.
Изобары в области влажного пара расположены параллельно оси абсцисс и т.о. совпадают с изотермами, а в области перегретого пара они круто поднимаются.
В диаграмме S-T подведенное и отведенное тепло, а тагже тепловой эквивалент затраченной работы изображается площадями.
Площадями тагже измеряется и энтальпия (теплосодержания) холодильного агента.
Энтальпию отсчитывают от точки на линии насыщенной жидкости с температурой 00C.
В отдельных диаграммах, чтобы избежать отрицательных величин в этой точке принимают энтальпию равную 100.
Энтальпия любого состояния холодильного агента равна в S-T диаграммах площади между двумя вертикальными линиями, проходящими через точку характерную данному состоянию и точку на линии насыщенной жидкости с температурой 00C, осью абсцисс и изобарой проходящей через точку данного состояния.
В большинстве диаграмм к этой величине надо прибавить еще 100.
Например: для энтальпии жидкости
Т х=0 х=1
3 2
4
Например
для энталипии жидкости площадь 0-1-4-4'.
Для сухого насыщенного пара площадь
0-1-4-3-3'. Для перегретого пара площадь
0-1-4-3-2-2'.
1
2730C
0 4' 3' 2' S
Рисунок 7 (теплосодержание жидкого сухого и перегретого пара).
Сетка диаграммы и lg P образована изобарами (горизонтальная линия), и изоэнтальпия (вертикальная линия).
В области влажного пара изотермы также совпадают с изобарами. В области перегретого пара они круто падающие кривые.
Преимущество диаграммы i-p адиабаты в том, что она изображена кривыми наклонными линиями, что несколько усложняет построение линий теоретической работы компрессора.