- •Розрахунковий варіант
- •Робоче завдання
- •Робоче тіло – ідеальний газ.
- •Маса ідеального газу.
- •Визначення параметрів стану в початковій точці циклу
- •Визначимо основні параметри станів по графікам процесів
- •Визначимо параметри стану в точці 2
- •Визначимо параметри стану в точці 3
- •Визначимо параметри стану в точці 4
- •Визначимо параметри стану в точці 5
- •Зображення циклу ідеального газу pv- I Ts- діаграмах
- •Розрахунок процесів, що входять до циклу
- •Процес 1-2
- •Процес 2-3
- •Процес 3-4
- •Процес 4-5
- •Процес 5-1
- •Розрахунок циклу за іі законом термодинаміки
- •Маса водяної пари
- •Параметри стану водяної пари у початковій точці 1
- •Параметри водяної пари в точці 2
- •Параметри водяної пари в точці 3
- •Параметри водяної пари в точці 4
- •Параметри водяної пари в точці 5
- •Розрахунок процесів водяної пари
- •Процес 1-2
- •Процес 2-3
- •Процес 3-4
- •Процес 4-5
- •Процес 5-1
- •Аналіз циклу водяної пари за іі законом термодинаміки
- •Ексергетична оцінка
-
Параметри стану водяної пари у початковій точці 1
У розрахунковому завданні для точки 1 відомі тиск p1=15 бар, та температура Т1=483 К (t1=210oC). За цими параметрами на перетині ізобари і ізотерми знайдемо точку 1. Вона опинилась у зоні перегрітої пари. Знайдемо v1, h1, s1 за hs- діаграмою, як показано штриховими лініями:
v1=0,13662 м3/кг , h1=2823кДж/кг, s1=6,514 кДж/(кг·К).
Внутрішню енергію розрахуємо:
u1 = h1 – p1v1=2823103 -151050,13= 2618,9 кДж/кг
Параметри точки 1 запишемо в таблицю 3.
Таблиця 3
Параметри |
Точки |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
p, бар |
15 |
90 |
1,15 |
1,2 |
1,2 |
t, oC |
210 |
457,66 |
457,66 |
488,75 |
210 |
v, м3/кг |
0,13662 |
0,03404 |
2,9275 |
2,9275 |
1,84769 |
u, кДж/кг |
2618,976 |
2971,887 |
3061,18 |
3113,225 |
2672,657 |
h, кДж/кг |
2823,906 |
3278,247 |
3398,758 |
3464,525 |
2894,38 |
s, кДж/(кг ·K) |
6,51499 |
6,51499 |
8,65162 |
8,72048 |
7,7914 |
-
Параметри водяної пари в точці 2
Початкову точку ізотермічного процесу 2-3 знайдемо на перетині адіабати s=6,5149 кДж/( кг ·K) та ізобари p2=90. Точка 2 знаходиться у зоні перегрітої пари.
Знайдемо v1, h1, s1 за hs- діаграмою, як показано штриховими лініями:
v2=0,03404 м3/кг , t2=457,66ºC, h2=3278,247 кДж/кг, s2= s1=6,5149 кДж/(кг·К).
Внутрішню енергію розрахуємо:
u2 = h2 – p2v2=3278103 -901050,03=2971,887 кДж/кг
Параметри точки 2 запишемо в таблицю 3.
-
Параметри водяної пари в точці 3
Тепер розглянемо, що є для знаходження на hs- діаграмі точки 3. За умовою 2-3 – ізотерма і V3=15 м3, а отже питомий об’єм:
v3=V3/m=15/5,1237=2,92757 м3/кг
Далі знайдемо точку 3 на перетині ізотерми t=457,66ºC та ізохори v3=2,92757 м3/кг
Графічно визначимо t3, h3, s3, p3 за hs- діаграмою, як показано штриховими лініями:
p3=1,15бар , t3=457,75ºC, h3=3398,758кДж/кг, s3=8,6516 кДж/(кг·К).
Внутрішню енергію розрахуємо:
u3 = h3 – p3v3=3398103 -1,151052,92=3060,338 кДж/кг
Параметри точки 3 запишемо в таблицю 3.
-
Параметри водяної пари в точці 4
Тепер розглянемо, що є для знаходження на hs- діаграмі точки 4. Процес 3-4 – ізохоричний і згідно умов завдання p4=p1/12,5=1,2·105 (Па)
Далі знайдемо точку 4 на перетині ізобари p4=1,2 бар та ізохори v4=2,92757 м3/кг
Графічно визначимо t4, h4, s4 за hs- діаграмою, як показано штриховими лініями:
t4=488,75ºC, h4=3464,525 кДж/кг, s4=8,72048 кДж/(кг·К).
Внутрішню енергію розрахуємо:
u4 = h4 – p4v4=3464103 -1,21052,92=3113,255 кДж/кг
Параметри точки 4 запишемо в таблицю 3.
h4
s4
-
Параметри водяної пари в точці 5
Точка 5 знаходиться на перетині ізотерми 5-1 та ізобари 5-4, де ізотерма t1=210ºC, а p4=1,2 бар.
Графічно визначимо h5, s5,v5 за hs- діаграмою, як показано штриховими лініями:
v5=1,8477 м3/кг, h5=2894,38 кДж/кг, s4=7,7914 кДж/(кг·К).
Внутрішню енергію розрахуємо:
u5 = h5 – p5v5=2894103 -1,21051,84=2672,657кДж/кг
h
Параметри точки 5 запишемо в таблицю 3.
5