- •1. Основные термодинамические параметры и уравнения состояния рабочего тела
- •2. Основные термодинамические функции
- •3. Теплоемкость газов
- •3.1. Основные определения
- •3.2. Истинная и средняя теплоемкости
- •3.3. Зависимость теплоемкости от характера процесса
- •4. Основные законы термодинамики
- •4.1. Первый закон
- •4.2. Второй закон
- •5. Процессы изменения состояния идеальных газов
- •5.1. Изохорный процесс
- •5.2. Изобарный процесс
- •5.3. Изотермический процесс
- •5.4. Адиабатный процесс
- •5.5. Политропный процесс
- •6. Круговые процессы
- •7. Реальные газы
- •7.1. Основные понятия
- •7.2. Водяной пар
- •7.3. Определение параметров воды и водяного пара
- •7.3.1. Параметры кипящей жидкости
- •7.3.2. Параметры сухого насыщенного пара
- •7.3.3. Параметры влажного насыщенного пара
- •7.3.4. Параметры перегретого пара
- •7.4. Общий метод расчета термодинамических процессов паров
- •8. Задания для курсовой работы
- •8.1. Расчет газового цикла
- •8.2. Расчет парового цикла
- •Библиографический список
- •Оглавление
7.3.3. Параметры влажного насыщенного пара
В области влажного пара все параметры обозначаются соответствующей буквой с нижним индексом х. Удельный объем влажного пара vx 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 Тн: .
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 срm – средняя изобарная теплоемкость перегретого пара в интервале температур от tн до tп; tп – температура перегретого пара, ºС; tн – 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.
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.
Удельную теплоту q, подведенную к рабочему телу или отведенную от него:
а) для изобарного процесса q1,2=h2 –h1;
б) для адиабатного процесса q1,2=0;
в) для изотермического процесса q1,2=T(s2–s1);
г) для изохорного процесса q1,2=u2–u1;
Удельные внутренние энергии u2 и u1 вычисляют независимо от вида процесса по формуле u = h – pv.
Удельную работу изменения объема можно определить по общей для всех процессов формуле, получаемой из уравнения первого закона термодинамики:
l1,2=q1,2–(u2–u1).