7.3.3. Параметры влажного насыщенного пара

В области влажного пара все параметры обозначаются соответствующей буквой с нижним индексом х. Удельный объем влажного пара v_x состоит из объема х, кг, сухого насыщенного пара и объема 1–х, кг, кипящей жидкости:

.

Выражение для степени сухости пара .

Энтальпия влажного пара равна сумме энтальпий кипящей жидкости и части теплоты парообразования, затраченной на превращение х, кг, кипящей жидкости в сухой насыщенный пар: .

Изменение энтропии будет равно отношению тепла, затраченного на получение из кипящей воды влажного пара со степенью сухости х, к постоянной в процессе температуре Т_н: .

Отсюда энтропия влажного насыщенного пара равна .

Следовательно, для определения параметров влажного пара необходимо знать значения соответствующих параметров кипящей жидкости и сухого насыщенного пара, а также величину степени сухости пара.

7.3.4. Параметры перегретого пара

Параметры перегретого пара принято обозначать соответствующими буквами без индексов. Перегретый пар получается в результате подведения тепла к сухому насыщенному пару. Это тепло, отнесенное к 1 кг перегретого пара, называется теплотой перегрева: , где с_рm – средняя изобарная теплоемкость перегретого пара в интервале температур от t_н до t_п; t_п – температура перегретого пара, ºС; t_н – температура насыщения, ºС.

Теплоемкость перегретого пара в отличие от теплоемкости идеального газа является функцией не только температуры, но и давления.

Энтальпия перегретого пара определяется по уравнению .

Энтропия перегретого пара .

Внутренняя энергия перегретого водяного пара u = h – pv.

Все рассмотренные параметры перегретого водяного пара приводятся в таблицах термодинамических свойств воды и водяного пара в зависимости от давления и температуры.

7.4. Общий метод расчета термодинамических процессов паров

При расчетах, связанных с термодинамическими процессами, совершаемыми парами, ставятся, в общем, те же задачи, что и при расчетах, связанных с процессами, совершаемыми газами. Однако в протекании паровых процессов имеется важная особенность: в термодинамическом процессе пар может переходить из одного состояния в другое, например, из влажного насыщенного в перегретый или из перегретого во влажный насыщенный пар. А так как данные процессы имеют свои особенности, то прежде чем рассчитывать их, следует выяснить, в каком состоянии находится пар в начале и в конце процесса. Порядок графоаналитического исследования термодинамических процессов паров может принят следующим.

1. По заданным параметрам состояния находят на h,s-диаграмме точки, характеризующие начальное и конечное состояния пара, по которым устанавливаются остальные искомые параметры пара в начале и в конце процесса.

2. Удельную теплоту q, подведенную к рабочему телу или отведенную от него:

а) для изобарного процесса q_1,2=h₂ –h₁;

б) для адиабатного процесса q_1,2=0;

в) для изотермического процесса q_1,2=T(s₂–s₁);

г) для изохорного процесса q_1,2=u₂–u₁;

3. Удельные внутренние энергии u₂ и u₁ вычисляют независимо от вида процесса по формуле u = h – pv.

4. Удельную работу изменения объема можно определить по общей для всех процессов формуле, получаемой из уравнения первого закона термодинамики:

l_1,2=q_1,2–(u₂–u₁).