Теоретические основы теплотехники - 36 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

лье 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 тем-
пературу t и для нее по значениям h и s при разных р нанести на
диаграмму соответствующие точки, то, объединяя их, мы полу-
чим изображение изотермы. Совершенно аналогично можно
нанести и другие изотермы, получив в результате сетку изо-
терм. На рис. 1.29 ради упрощения приведены лишь три изо-
термы: при температуре t, при tt
∆
+
и tt ∆− .
Если выбрать некоторое давление р и по табличным значе-
ниям h и s при разных t нанести соответствующие точки и объ-
единить их, то получим изображение изобары. Изображая изо-
бары 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
одно-
значно 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, выражае-
мый 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 гово-
рит 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 производ-
ной –
s
vT )/( ∂∂ , тогда
.
sv
v
T
vT
s
h
∂
∂
−=
∂
∂
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
•
s

Страницы