Теоретические основы теплотехники. Ляшков В.И. - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Параметры воды и перегретого пара приводятся в таблицах с двумя аргументами р и t. В соответствие этим величинам
приводятся значения
hv, и s. Таблица 2 иллюстрирует фрагмент такой таблицы состояний.
2 Параметры перегретого пара
t, °C
p, MПа
220 240 260 280
0,6
v
h
s
0,3688
2891
7,051
0,3855
2933
7,135
0,4019
2975
7,215
0,4181
3017
7,292
0,8
v
h
s
0,2739
2883
6,905
0,2867
2926
6,9091
0,2993
2969
7,073
0,3118
3011
7,151
1,0
v
h
s
0,2169
2874
6,788
0,2274
2918
6,877
0,2377
2962
6,961
0,2478
3005
7,040
1.3.5 Диаграмма h–s воды и пара
тобы упростить и облегчить решение многих практических задач, немецким теплофизиком Молье в начале
нашего века (1904 г.) была предложена специальная диаграмма, на которой в координатах h–s графически
отображаются сведения, приводимые в таблицах состояний.
Упрощенный вид такой диаграммы приведен на рис. 1.29. Если в координатах h–s по значениям h′ и s′, h′′ и s′′, взятым
из таблицы насыщения, нанести соответствующие точки и объединить их плавными кривыми, получим две линии, которые
называют соответственно верхней (при x = 1) и нижней (при x = 0) пограничными кривыми. Как и на p–v диаграмме, область,
заключенная между этими кривыми – это область влажного пара. Область, лежащая выше линии x = 1, соответствует
перегретому пару. Область воды стягивается практически в линию x = 0, поскольку вода практически несжимаема.
Если в таблице перегретого пара выбрать некоторую температуру t и
для нее по значениям h и s при разных р нанести на диаграмму
соответствующие точки, то, объединяя их, мы получим изображение
изотермы. Совершенно аналогично можно нанести и другие изотермы,
получив в результате сетку изотерм. На рис. 1.29 ради упрощения
приведены лишь три изотермы: при температуре t, при
tt ∆+ и tt
∆
−
.
Если выбрать некоторое давление р и по табличным значениям h и s
при разных t нанести соответствующие точки и объединить их, то получим
изображение изобары. Изображая изобары для различных значений р,
получим на h–s диаграмме другую сетку – сетку изобар (на рис. 1.29 их
изображено только три). Таким же способом наносится и сетка изохор, хотя
это и требует более кропотливой работы с таблицей состояний.
Все изолинии строятся и в области влажного пара, для чего сначала
рассчитывают величины h
x
и s
x
при фиксированном давлении p
н
или температуре t
н
и различных значениях x. Поскольку величины
p
н
и t
н
однозначно связаны между собой, то изобары и изотермы в области влажного пара совпадают. В этой области наносится
еще одна сетка – сетка линий равной сухости (линий, на которых степень сухости x одна и та же).
Чтобы выявить характер основных кривых, из первого закона термодинамики
vdpTdsdh
+
=
выразим значение производной dsdh / и проанализируем ее величину:
.// dsvdpTdsdh
+
=
(1.31)
В процессах при const=p производная dsdp / равна нулю и тогда угловой коэффициент, выражаемый производной
()
p
sh ∂∂ /
, будет
(
)
Tsh
p
=∂∂ /
. (1.32)
Таким образом, в области перегретою пара изобара – это кривая, имеющая выпуклость вправо, ибо только тогда по мере
роста Т будет расти и величина производной
()
p
sh ∂∂ /
. В области влажного пара
н
TT
=
и угловой коэффициент изобары
(или изотермы) есть постоянная величина
()
н
/ Tsh
p
=∂∂
. Это говорит о том, что в области влажного пара изотермы-изобары
представляют собою прямые линии, которые проходят тем круче, чем больше T
н
(или p
н
). При
кр
TT =
значение производной
()
p
sh ∂∂ /
не равно нулю, а равно
кр
T . Значит на h–s диаграмме точка k не лежит на максимуме.
В процессах при
const=v формула (1.31) принимает вид
.
vv
s
p
vT
s
h
∂
∂
+=
∂
∂
Заменим здесь частную производную
v
sp )/( ∂∂ с помощью дифференциального соотношения производной –
s
vT )/(
∂
∂
, тогда
Ч
p +
∆
p
p –
∆
p
p
v+
∆
v
v –
∆
v
v
t +
∆
t
t –
∆
t
t
h
s
х
= 1,0
х = 0,9
х = 0,8
k
x = 0
•
Рис. 1.29 h–s диаграмма воды и пара
s

Страницы