ПРОЦЕССЫ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ВОДЯНОГО

ПАРА В pν -,TS - И is -ДИАГРАММАХ

Для анализа работы паросиловых установок важное значение имеют изохорный, изобарный, изотермический и адиабатный процессы.

Изохорный процесс (ν=const)в pv-, Ts- и is - диаграммах представлен на рис. 6.6.

Рис. 6.6 a

Рис. 6.6б

Рис. 6.6в

На pv - диаграмме изохорный процесс изображается отрезком прямой, параллельной оси ординат (рис. 6.6а). На Ts - диаграмме процесс изобража­ется кривой линией, которая направлена выпуклостью вверх в области влаж­ного пара и вниз - в области перегретого пара (рис. 6.6б). В is - диаграмме изохора является кривой линией с выпуклостью вниз (рис. 6.6в).

В изохорном процессе внешняя работа равна нулю, и вся теплота, подве­денная к рабочему телу, расходуется на изменение внутренней энергии, т.е.

dq = du,

или

.

Так как i = и+pv, то

. (6,6)

Все необходимые параметры для расчета количества теплоты по формуле (6.6) могут быть найдены с помощью is - диаграммы (рис. 6.6в). Для этого следует найти лишь положения начальной и конечной точек процесса (точки 1 и 2) и определить все величины, входящие в формулу (6.6).

Количество теплоты, переданное рабочему телу в изохорном процессе, определяется площадью под кривой процесса в Ts - диаграмме (рис. 6.6б).

Изобарный процесс (р = const) в pv-, Ts-, и is - диаграммах представлен на рис. 6.7.

рис. 6.7а

рис. 6.7б

рис. 6.7в

В pv - диаграмме он изображается линией, параллельной оси абсцисс (рис. 6.7а), в Ts - диаграмме - горизонтальной прямой в области влажного пара и кривой, имеющей выпуклость вниз, - в области перегретого пара (рис. 6.7б). В is - диаграмме изобарный процесс представляется прямой линией в облас­ти насыщенного пара и кривой с выпуклостью вниз - в области перегретого пара.

Работа в изобарном процессе определяется по формуле

и численно равна площади под линией процесса в pv - диаграмме (рис. 6.7а). Подведенное удельное количество теплоты определяется по формуле

q = i₂-i₁

и численно равно площади под кривой изобарного процесса в Ts - диаграмме (рис. 6.7б).

Изменение внутренней энергии в изобарном процессе находится в виде

.

Изотермический процесс (Т = const) в pv-, Ts-, и is - диаграммах пред­ставлен на рис. 6.8. В pv - диаграмме изотерма в области влажного пара идет параллельно оси абсцисс (совпадая с изобарой), а в области перегретого па­ра она изображается кривой с выпуклостью вниз (рис. 6.8а). В Ts - диаграм­ме изотерма представляется линией, параллельной оси абсцисс (рис. 6.8б). В is - диаграмме в области влажного пара изотерма имеет вид прямой линии, совпадающей с изобарой и пересекающей кривые постоянных степеней сухо­сти х, а в области перегретого пара она изображается кривой с выпуклостью, направленной вверх.

Рис. 6.8а

Рис. 6.8б

Рис. 6.8в

Работа в изотермическом процессе определяется по формуле

и численно равна площади под кривой процесса в pv - диаграмме (рис. 6.8а).

Подведенное в процессе удельное количество теплоты

определяется площадью под кривой процесса b Ts- диаграмме (рис. 6.8б). Изменение внутренней энергии будет

,

где все необходимые параметры могут быть найдены на pv-, Ts-, и is - диа­граммах.

Адиабатный процесс (dq = 0) в pv-, Ts-, и is - диаграммах представлен на рис. 6.9. В pv - диаграмме он имеет вид кривой линии с выпуклостью, направленной вниз (рис. 6.9а). В Ts- и is - диаграммах адиабатный процесс изображается линией, параллельной

оси ординат (рис. 6.9б,6.9в).

Рис. 6.9а

Рис. 6.9б

Рис. 6.9в

Удельная работа и изменение внутренней энергии в адиабатном процессе находятся по соотношениям

;

.