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.