Термодинамические основы тепловых насосов. Васьков Е.Т. - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

20 21
T
s
3
4
1
dq = 0
dq = 0
T
1
= const
T
2
=const
q
1
q
2
s
3
=s
4
s
1
=s
2
2
T
2
=const
T
1
=const
Рис. 3.3. Обратный цикл Карно
В обратном цикле
0
2
1
lqq
+
=
,
где
0
l
– внешняя работа, затрачиваемая на осуществление цикла.
Заметим, что осуществление обратного цикла Карно не противоречит
второму закону термодинамики, согласно которому теплота самопроизволь-
но передается лишь от горячего к холодному телу, ибо передача теплоты от
холодного источника к горячему происходит за счет затраты работы.
Совершенство работы холодильной машины характеризуется холодиль-
ным коэффициентом e, при этом
2
1
2
0
2
qq
q
l
q
-
==e
.
Так как
(
)
(
)
1
2
2
2
1
2
1
1
и ssTqssTq
-
=
-
=
, тоо
2
1
2
TT
T
-
=e
.
Глава 4. ВОДЯНОЙ ПАР
4.1. Основные понятия
Водяной пар широко применяется как рабочее тело в теплоэнергети-
ческих установках.
В качестве теплоносителя водяной пар используется в различного рода
теплообменных аппаратах, в том числе и в тепловых установках для произ-
водства строительных материалов и конструкций.
Кроме того, водяной пар используется для отопления и вентиляции, суш-
ки строительных материалов, подогрева жидкостей, газов и т. д.
Будучи реальным газом, водяной пар не подчиняется уравнению состо-
яния идеального газа. Поэтому в тепловых расчетах, связанных с водяным
паром, пользуются таблицами и диаграммами водяного пара, рассчитанными
и составленными по сложным уравнениям реальных газов. Таким уравнени-
ем является, например, уравнение состояния М. П. Вукаловича и И. И. Нови-
кова, которое учитывает не только силы сцепления между молекулами, но
и ассоциацию (механическое объединение) молекул.
Водяной пар можно получить при испарении и кипении воды.
Испарение – парообразование, происходящее только с поверхности
жидкости при любой ее температуре.
Кипение – процесс парообразования, протекающий по всей массе жид-
кости. Кипение происходит при определенной для данного давления темпе-
ратуре, называемой температурой насыщения. Температура кипения остает-
ся постоянной до тех пор, пока вся жидкость не превратится в пар. Пар может
быть насыщенным и перегретым.
Насыщенным называется пар, находящийся в динамическом равнове-
сии с жидкостью, из которой он получен. Насыщенный пар может быть су-
хим и влажным.
Сухой насыщенный пар не содержит капелек жидкости. Влажный на-
сыщенный пар состоит из капелек жидкости во взвешенном состоянии и су-
хого пара и характеризуется степенью сухости x.
Степень сухости – масса пара, содержащегося в 1 кг влажного пара.
Так, если x = 0,9, то это означает, что 1 кг влажного пара содержит 0,9 кг пара
и 0,1 кг воды.
У сухого пара x = 1, у кипящей жидкости x = 0.
Перегретым называется пар, имеющий более высокую температуру, чем
насыщенный пар, при том же давлении. Состояние перегретого пара характе-
ризуется давлением и температурой.
Принято обозначать параметры кипящей жидкости с одним штрихом
(например,
¢
h
), сухого пара – с двумя штрихами (
¢
¢
h
), перегретого – без штри-
хов (h), а влажного насыщенного пара – с индексом x снизу (
h
).
4.2. Процесс парообразования в pv- и sT-диаграммах
Пусть 1 кг воды, взятой при температуре 0
o
С, превращается в 1 кг пере-
гретого пара при давлении p.
Тогда процесс парообразования (рис. 4.1) можно разделить на три ста-
дии:

Страницы