Теоретические основы теплотехники - 37 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Адиабатное расширение любого газа всегда сопровождается уменьшением внутренней энергии и
температуры, т.е. всегда
s
vT )/(
∂
∂ < 0. Значит Tsh
v
>
∂
∂
)/( , или, учитывая (1.32)
.
pv
s
h
s
h
∂
∂
>
∂
∂
Мы показали, что изохора на h–s диаграмме всегда проходит круче, чем изобара и это облегчает
распознавание этих изолиний на h–s диаграмме.
Наличие сеток и надписей на изолиниях позволяет достаточно просто по любым двум заданным пара-
метрам определить точку на диаграмме (как точку пересечения соответствующих изолиний), а следо-
вательно и найти остальные параметры этого состояния. Применение достаточно подробных и круп-
номасштабных диаграмм гарантирует высокую точность определения параметров. Как правило, ниж-
няя часть, соответствующая очень влажному пару, на таких диаграммах не приводится.
1.3.6 Уравнение Клапейрона-Клаузиуса
Побеждать природу можно только повинуясь ей
Ч. Дарвин
У
равнение Клапейрона-Клаузиуса устанавливает связь между температурой и теплотой фазового перехо-
да. Получим его для перехода жидкость-пар. Для этого рассмотрим элементарно малый цикл Карно, в
котором подвод и отвод тепла осуществляется в результате ки-
пения воды и конденсации насыщенного пара. Ниже на рис. 1.30 при-
ведено изображение такого цикла на p–v диаграмме воды и пара. В
процессе 1–2 подводится тепло rq
=
1
. С достаточной точностью
работа за цикл определится произведением
)'"(
нцц
vvdpFl
−
=
=
(при этом считаем, что заштрихованные фигуры равны; это очень
близко к действительности, когда речь идет об очень малой величине
разницы давлений dp
н
). Величину термического КПД можно рассчитать как для любого цикла по фор-
муле
.
)'"(
н
ц
r
vvdp
q
l
t
−
==η
1
С другой стороны, эту же величину рассчитаем, как для цикла Карно через температуры подвода и
отвода тепла, заменяя для элементарно малого цикла разницу T
2
– T
1
элементарно малой величиной dT
н
:
нн
//)(/ TdTTTTTT
t
=
−
=
−=η
12112
1 .
Приравнивая правые части полученных формул для
t
η
, находим
r
vvdp
T
dT )'"(
н
н
н
−
=
или
.)'"(
н
н
н
dT
dp
vvTr −=
Уравнение Клапейрона-Клаузиуса в аналогичном виде можно получить и для других фазовых пере-
ходов (плавление, сублимация). Обычно оно служит для проверки достоверности, "увязки" полученных
опытных данных. При высоких давлениях с помощью этого уравнения рассчитывают величину
"v , по-
скольку опытное ее определение в этом случае затруднительно.
1.3.7 Расчет процессов с водой и паром
режде чем рассчитывать характеристики таких процессов, необходимо с помощью таблиц или h–s
диаграммы определить агрегатные состояния и все параметры начала и конца процесса:
v
p
dp
x = 1
x = 0
k
2
1
3
4
dq
1
dq
2
Рис. 1.30 Элементарно
м
а
лый цикл Карно
П

Страницы