3. Проведение работы
Используя таблицы [1, 2], требуется определить параметры воды и водяного пара при заданных давлениях p1 и p2 (табл. 1) и построить в масштабе t-s диаграмму. Нанести на диаграмму критическую точку К. Нанести на диаграмму линии: кипящей воды x = 0; сухого насыщенного пара x = 1; постоянных давлений p1 и p2 и линию постоянной степени сухости x = const.
Таблица 1
Исходные данные к построению диаграммы t-s
(значения p1 и p2 даны в МПа; x – безразмерная величина)
Исх. дан. |
Варианты |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
p1 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,02 |
p2 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
x |
0,6 |
0,4 |
0,5 |
0,7 |
0,9 |
0,8 |
0,3 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
Исх. дан. |
Варианты |
|||||||||
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
p1 |
0,03 |
0,04 |
0,06 |
0,08 |
0,05 |
0,02 |
0,01 |
0,07 |
0,03 |
0,09 |
p2 |
5,6 |
6,0 |
6,6 |
7,0 |
7,6 |
8,0 |
8,6 |
9,0 |
9,6 |
10 |
x |
0,3 |
0,7 |
0,5 |
0,4 |
0,8 |
0,9 |
0,3 |
0,6 |
0,2 |
0,7 |
Выбор варианта исходных данных осуществляется студентом в соответствии с номером шифра в зачетной книжке.
Построение диаграммы t-s начинают с осей ординат и абсцисс (температуры t и удельной энтропии s). Температура в критической точке равна tкр = 374,15 ºC, а энтропия в этой точке равна sкр = 4,4237 кДж/(кг·К). Поэтому на оси ординат следует отложить температуру от 0 до 500 ºC. Удобнее для дальнейшего построения диаграммы на каждые 100 ºC оставить 5 клеток тетрадного листа. По оси абсцисс следует отложить значения энтропии s от 0 до 10 кДж/(кг·К). Удобнее для дальнейшего построения диаграммы на каждую единицу энтропии оставить 2 клетки тетрадного листа.
По значениям tкр и sкр наносится критическая точка К. Затем строятся нижняя пограничная кривая (линия кипящей жидкости, x = 0) и верхняя пограничная кривая (линия сухого насыщенного пара, x = 1). Для этого по таблицам воды и водяного пара по известным давлениям определяют температуру и энтропию в точках 1', 1'', 2', 2''. Все определенные по таблицам термодинамические параметры заносятся в отчет по форме табл. 2 без округлений их значений. Линии 1' – 1'' и 2' – 2'' являются изобарно – изотермическими процессами.
Таблица 2
Параметры воды и водяного пара, найденные по таблицам
Точки |
p, МПа |
t, ºC |
ν, м3/кг |
i, кДж/кг |
s, кДж/(кг·К) |
x |
К |
|
|
|
|
|
|
1' |
|
|
|
|
|
|
1'' |
|
|
|
|
||
1а |
|
|
|
|
|
|
1б |
|
|
|
|
|
|
1в |
|
|
|
|
|
|
2' |
|
|
|
|
|
|
2'' |
|
|
|
|
||
2а |
|
|
|
|
|
|
2б |
|
|
|
|
|
|
2в |
|
|
|
|
|
При определении параметров воды в точках 1а и 2а необходимо задать температуры насыщения, а при определении параметров перегретого пара в точках 1б, 1в, 2б и 2в необходимо задать температуры выше (на 100-200 ºC) температуры насыщения при заданных давлениях p1 и p2 и по ним по третьей таблице определить требуемые параметры. Параметры в критической точке К приведены в настоящих методических указаниях и в конце таблицы 1 и 2 [1, 2].
Построение диаграммы t-s выполняется в масштабе путем нанесения соответствующих точек и соединения их, как показано на рис. 1. Для нанесения линии постоянной степени сухости x =const необходимо линии постоянных давлений в области влажного пара 1' – 1'' и 2' – 2'' разбить каждую на 10 равных отрезков. Каждый отрезок будет соответствовать 0,1x, и затем надо от линии x = 0 отложить требуемое число отрезков в соответствии с заданным x. Полученные точки необходимо соединить линией, исходящей из критической точки.