Dokument

... Sest vesipaar. Praktilineklassid Laboratoorium ...

Koolituse suund 140100 soojusenergeetika ja soojustehnika koolitusprofiilid soojuselektrijaamad vee ja kütuse tehnoloogia soojuselektrijaamades ja tuumaelektrijaamades tehnoloogiliste protsesside automatiseerimine soojusenergeetika erialal lõpetaja kvalifikatsioon (kraad)

Dokument

... Sest ideaalgaaside termodünaamiliste omaduste määramine ja vesipaar. Praktilineklassid Kasutamine infotehnoloogia ei pakuta. Laboratoorium ...

Haridus- ja metoodiline kompleks (295)

Õppe- ja metoodiline kompleks

Termodünaamiline tabelidvesi Ja vesipaar. pv, Ts, hs vesipaar. arvutus termodünaamilised protsessid vesipaar kasutades tabelid ja... 1.1. loengud 17 17 1.2. Praktilineklassid 1.3. Laboratooriumklassid 34 34 1.4. seminarid 2 Iseseisev...

Venemaa Teaduste Akadeemia projektid tehnoloogiliste läbimurdevaldkondade elluviimisel osalemiseks

Dokument

... praktiline rakendused (UV-desinfektsioon vesi, õhk, desinfitseerimine materjalid, Sest ... vesi või vesipaar juures... Perioodiline tabelid DI. ... tööhõive. ...regulatiivne viide info... bioanalüütiline kompleks Sestlaboratooriumis ja kliiniline...

TÖÖPROGRAMM kursusele “Soojustehnika teoreetilised alused” erialale 140106

Tööprogramm

Loengud klassid, laboratooriumis tööd ja praktilineklassid. Pakub... Omadused vesi Ja vesipaar. Tabelid olekud ja h-s diagramm vesi Ja paar. Märg aur. Termodünaamiliste protsesside arvutamine koos vesi Ja parvlaev kasutades tabelid ...

Vee ja auru termodünaamiliste omaduste tabelid

Vee ja veeauru oleku parameetrite määramiseks kasutatakse vee ja veeauru termodünaamiliste (termofüüsikaliste) omaduste tabeleid. Kaasaegsed lauad koostatud kasutades Rahvusvaheline süsteem SI ühikud. Tabelites on kasutatud järgmisi tähistusi füüsikalised kogused ja nende mõõtmed:

lk– rõhk, Pa: 1 MPa = 10 3 kPa = 10 6 Pa = 10 baari;

T– temperatuur, K;

t– temperatuur, o C:

v– erimaht, m ​​3 /kg;

h– erientalpia, kJ/kg;

s– erientroopia, kJ/(kg×deg).

Termodünaamilistes arvutustes aktsepteeritakse parameetreid (v.a lk Ja t) tähistatud vedeliku kohta küllastustemperatuuril (keemistemperatuuril) indeksiga "prime" ( v", h", s"), kuivale küllastunud aurule indeksiga "kaks lööki" ( v"", h"", s"") ja märja küllastunud auru jaoks indeksiga " X" (v x, h x, s x). Tabelites on näidatud ka aurustumissoojuse erisoojuse väärtused r = h"" – h" ja entalpia erinevus küllastusolekus s"" Ja s".

Niiske küllastunud auru jaoks (kuivusaste 0< x < 1) параметры пара рассчитываются по формулам:

v x = v" + x (v"" – v"); (2.74)

h x = h" + x (h"" – h") = h" +x×r; (2.75)

s x = s" + x (s"" – s"). (2.76)

Lisaks v" < v x< v""; h" < h x < h""; s" < s x < s"".

Vedeliku jaoks kl t < t n ja ülekuumendatud auru puhul kl t > t n vee ja auru parameetrid leitakse ülekuumendatud auru tabeli järgi

Kell lk £ lk cr = 22,115 MPa tabel jagatud horisontaaljoon kaheks osaks: ülemine – vedela ala jaoks; alumine on ülekuumendatud auru jaoks. Nende alade vaheline liides kulgeb kell t = t n.

Kell lk > lk ei toimu nähtavat faasi üleminekut veest auruks ja aine jääb homogeenseks (vedelik või aur). Vedeliku ja auru vahelise kokkuleppelise piiri võib sel juhul võtta kriitilise isotermi järgi.

Tabelites pole vee ja veeauru siseenergiat antud, see määratakse valemiga:

u = h – lk× v. (2.77)

Kui u Ja h mille mõõtmed on kJ/kg, siis tuleb rõhku väljendada kPa-des ja erimahtu m 3 /kg.

Diagramm h – S (entalpia – entroopia) kasutatakse laialdaselt soojuselektrijaamade auruprotsesside ja tsüklite arvutamisel.

Praktilistel eesmärkidel diagramm h– s ei ole täidetud kõigi vee faasipiirkondade jaoks, vaid ainult piiratud veeauru piirkonna jaoks (joonis 2.17).

Tööskeemil h– s rakendatakse tihe isobaaride, isokooride, isotermide ja pideva kuivusega joonte ruudustik X. Nagu juba märgitud, langeb niiske küllastunud auru piirkonnas isoterm isobaariga kokku ja geomeetriliselt on need sirged. Mida kõrgem on rõhk, seda järsem on isobar ja ordinaatteljele lähemal.

Praktikas tuleb arvutada neli peamist vee ja veeauru oleku muutmise termodünaamilist protsessi: isobaarne ( lk= const), isohooriline ( v= konst.), isotermiline ( T= konst.), adiabaatiline ( dq= 0). Määratud protsesside kujutamine diagrammides lk– v Ja T– s on näidatud joonisel fig. 2.15 ja 2.16.

Märgküllastunud auru olek määratakse tehnoloogias rõhu järgi r ja kuivusaste X. Seda olekut tähistav punkt asub isobaari ja sirge ristumiskohas X= konst. Ülekuumendatud auru olek määratakse rõhu järgi r ja temperatuur t. Ülekuumendatud auru olekut kujutav punkt asub vastava isobaari ja isotermi ristumiskohas.

Riis. 2.17 Töötab h–s veeauru diagramm

Veeauru põhiprotsesside arvutusi saab läbi viia nii analüütiliselt kui ka graafiline meetod, kasutades h– s diagrammid. Analüütiline meetod keeruline veeauru olekuvõrrandite kohmakuse tõttu.

Tabelis 2.4 on toodud soojushulga, ruumalamuutuse töö ja siseenergia muutuse määramise arvutusvalemid peamiste termodünaamiliste protsesside jaoks.

Tabel 2.4: Peamiste termodünaamiliste protsesside arvutusvalemid

Tabelis on näidatud veeauru termofüüsikalised omadused küllastusjoonel sõltuvalt temperatuurist. Auru omadused on toodud tabelis temperatuurivahemikus 0,01 kuni 370°C.

Iga temperatuur vastab rõhule, mille juures veeaur on küllastunud olekus. Näiteks veeauru temperatuuril 200 °C on selle rõhk 1,555 MPa ehk umbes 15,3 atm.

Auru erisoojusmahtuvus, soojusjuhtivus ja soojusjuhtivus suurenevad temperatuuri tõustes. Samuti suureneb veeauru tihedus. Veeaur muutub kuumaks, raskeks ja viskoosseks, kõrge erisoojusmahuga, mis mõjutab positiivselt auru valimist jahutusvedelikuna teatud tüüpi soojusvahetites.

Näiteks tabeli järgi veeauru erisoojusmahtuvus C lk temperatuuril 20°C on see 1877 J/(kg deg) ja kuumutamisel 370°C-ni tõuseb auru soojusmahtuvus väärtuseni 56520 J/(kg deg).

Tabelis on toodud järgmised veeauru termofüüsikalised omadused küllastusjoonel:

• aururõhk kindlaksmääratud temperatuuril p·10 -5, Pa;
• auru tihedus ρ″ , kg/m3;
• spetsiifiline (massi) entalpia h", kJ/kg;
• r, kJ/kg;
• auru erisoojusmahtuvus C lk, kJ/(kg deg);
• soojusjuhtivuse koefitsient λ·10 2, W/(m°);
• termilise difusiooni koefitsient a · 10 6, m2/s;
• dünaamiline viskoossus μ·10 6, Pa·s;
• kinemaatiline viskoossus ν·10 6, m2/s;
• Prandtl number Pr.

Veeauru erisoojus, entalpia, termiline difusioon ja kinemaatiline viskoossus vähenevad temperatuuri tõustes. Auru dünaamiline viskoossus ja Prandtli arv suurenevad.

Olge ettevaatlik! Soojusjuhtivus tabelis on näidatud astmega 10 2. Ärge unustage jagada 100-ga! Näiteks auru soojusjuhtivus temperatuuril 100°C on 0,02372 W/(m deg).

Veeauru soojusjuhtivus erinevatel temperatuuridel ja rõhkudel

Tabelis on toodud vee ja veeauru soojusjuhtivuse väärtused temperatuuridel 0 kuni 700°C ja rõhul 0,1 kuni 500 atm. Soojusjuhtivuse mõõde W/(m deg).

Tabeli väärtuste all olev joon tähistab vee faasimuutust auruks, st joone all olevad numbrid viitavad aurule ja selle kohal olevad numbrid veele. Tabeli järgi on näha, et koefitsiendi ja veeauru väärtus suureneb rõhu tõustes.

Märkus: soojusjuhtivus tabelis on näidatud astmetes 10 3. Ärge unustage jagada 1000-ga!

Veeauru soojusjuhtivus kõrgel temperatuuril

Tabelis on näidatud dissotsieerunud veeauru soojusjuhtivuse väärtused mõõtmetes W/(m deg) temperatuuridel 1400 kuni 6000 K ja rõhul 0,1 kuni 100 atm.

Tabeli järgi veeauru soojusjuhtivus at kõrged temperatuurid suureneb märgatavalt vahemikus 3000...5000 K. Kõrge rõhu väärtuste korral saavutatakse maksimaalne soojusjuhtivuse koefitsient kõrgematel temperatuuridel.

Olge ettevaatlik! Tabelis on soojusjuhtivus näidatud astmega 10 3. Ärge unustage jagada 1000-ga!

Tabelid termofüüsikalised omadused vesi ja veeaur on mõeldud veeauru ja kahefaasiliste aur-vesi süsteemide protsesside arvutamiseks. Need arvutatakse rahvusvahelise vee ja auru võrrandite komitee poolt heaks kiidetud valemite abil. See komisjon kiidab heaks kaks võrrandisüsteemi vee ja auru termodünaamiliste omaduste arvutamiseks. Üks on mõeldud teaduslikeks arvutusteks ja tegelikult arvutatakse sellest välja vee ja auru omaduste tabelid. Teine, vähem täpne, kuid lihtsam, on mõeldud insenertehnilised arvutused arvutis.

Ühefaasiliste (vesi või ülekuumendatud aur) ja kahefaasiliste (märg aur) tingimuste tabelid on erinevad. Ühefaasiline olek on üheselt määratud kahe sõltumatu parameetriga, seetõttu on vee ja ülekuumendatud auru termodünaamiliste omaduste tabelites kaks argumenti - rõhk ja temperatuur. Allpool on osa sellisest tabelist (tabel 5.1).

Iga tabelis toodud kohta. 5,1 rõhk p vahemikus 1 kPa - 98 MPa näitab eriruumala v, m3/kg, entalpia /, kJ/kg ja entroopia s, kJ/(kgK) väärtusi temperatuuridel O kuni 800 °C sammuga 10 °C . Tabeli päises on ka küllastustemperatuuri väärtused /n, °C, erimahud v" ja v", entalpiad V ja /" ning entroopiad s" ja s" küllastunud ja kuiva vee puhul.

Tabel 5.1

Vee ja ülekuumendatud auru termodünaamilised omadused _

	p = 0,001 MPa / n = 6,982 v" = 0,0010001; v" = 129,208 /" = 29,33; /" = 2513,8 5"= 0,1060; s" = 8,9756				lk = 22,0 MPa /„ = 373,68 v" = 0,002675; v" = 0,003757 /" = 2007,7;/" = 2192,5s" = 4,2891; s"" = 4,5748
	0,001002		s 0,000154		0,0009895		0,0009
					0,0009901
					0,002025
					0,006843

vastavalt küllastunud aur antud rõhul. Paksus joone kohal olevad andmed viitavad veele, allpool - ülekuumendatud aurule.

Kahefaasilise süsteemi tasakaaluolekut kirjeldab üheselt üks sõltumatu parameeter, seetõttu on küllastunud olekus vee ja veeauru termodünaamiliste omaduste tabelitel üks argument - rõhk või temperatuur. Tavaliselt on kasutusjuhendis kasutusmugavuse huvides mõlemad võimalikud tabelid: üks argumendiga “temperatuur”, teine ​​“surve” argumendiga. Allpool on osa sellisest tabelist (tabel 5.2).

Tabel 5.2

Vee ja veeauru termodünaamilised omadused küllastunud olekus (rõhu järgi)

								s", kJ/kg-K

Nimetused tabelis. 5.2 on samad, mis tabelis. 5.1, faasimuutuse soojusr= mina"- kJ/kg.

Tehniliste arvutuste jaoks kasutatakse tabelite asemel sageli diagrammi /.s veeaur. Tavaliselt hõlmab see diagramm ülekuumendatud auru piirkonda, osa ülemisest piirkõverast ja märja auru piirkonda, mille kuivusaste on x\u003e 0,6 (joonis 5.10). Diagrammil on näidatud isobaarid vahemikus 0,001 kuni 100 MPa ja isotermid vahemikus 20 kuni 800 °C, samuti isokoorid vahemikus 0,005 kuni 80 m 3 /kg.

Et määrata diagrammilt kõik veeauru parameetrid(lk , t, v, /,s, x ) on vaja diagrammil leida vaadeldavale auru olekule vastav punkt. Selleks tuleb määrata kaks sõltumatut parameetrit. Tuleb meeles pidada, et küllastusolekus määrab rõhk üheselt küllastustemperatuuri ja vastupidi, temperatuur määrab küllastusrõhu. Seetõttu saab erinevalt ülekuumendatud auru piirkonnast märja auru piirkonnas määrata kõik parameetrid, kui on määratud mõni parameetripaar, välja arvatud rõhu-temperatuuri paar.

Joonisel fig. Joonis 5.10 näitab, kuidas leitakse punkti asukoht ülekuumendatud auru piirkonnas antud rõhul ja temperatuuril (punkt 7). Kui

Riis. 5.10. Auru parameetrite määramine /", s-skeem

punktis 1 algab adiabaatilise paisumise protsess teadaoleva rõhuni p2, seejärel määratakse punkti 2 asukoht selle rõhu ja entroopiaga 52 = ^1-

Näiteks märja auru temperatuuri määramiseks /, s-diagrammi järgi2, see temperatuur tuleks määrata samal rõhullk 2 ja kuivusaste x = 1 (punkt2"). Temperatuur ühes punktis2" ei erine punkti temperatuurist2, kuna mõlemad vastavad küllastusolekule samal rõhul.

/, s-diagrammi järgi saab kergesti kindlaks teha välistööd, mille adiabaatilise paisumise käigus läbib aur h = i(- i2, samuti isobaarises protsessis 2-4 antav soojus. Seda soojust #2-4 = T ~ h ei saa defineerida kui q = cp(t4 - t2) , kuna 2-2" sektsioonis auru temperatuur ei muutu ja soojus kulub auru moodustumisele. Nagu selgub peatükist 6, auru drosseldamisel entalpia ei muutu. Kui auru drosseltakse punktiga 7 iseloomustatud olekust rõhuni pb

punkti positsioon 3 ja selles olekus oleva auru parameetrid saab leida rõhu järgi lk 3 ja entalpia / 3 = ma Y .

Ülaltoodud näited näitavad, et /, ^-diagrammi kasutamine võimaldab hõlpsasti arvutada veeauru parameetreid ja protsesse, kuigi väiksema täpsusega kui arvutis tabeleid või spetsiaalseid andmebaase kasutades.