Is-диаграмма водяного пара

Is-диаграмма для водяного пара впервые была предложена Молье в 1904 г., именем которого она обычно и называется. Эта диаграмма обладает определенными преимуществами при расчетах по сравнению с Тs-диаграммой.

Большим достоинством is-диаграммы является то, что техническая работа и количество теплоты, участвующие в процессах, изображаются отрезками линий, а не площадями, как это имеет место в Тs-диаграмме.

При построении is-диаграммы по оси ординат откладывается эн­тальпия пара, а по оси абсцисс — энтропия. В начале координат принято t_н=0°С . Пользуясь данными таблиц водяного пара, на диаграмму прежде всего наносят пограничные кривые жидкости и пара, сходящиеся в критической точке К. Пограничная кривая жидкости выходит из начала координат (рис. 8.4). Состояние воды изображается точками на соответствующих изобарах, которые практически сливаются с пограничной кривой жидкости. Линии изобар в области влажного пара являются прямыми на­клонными линиями, расходящимися веером от пограничной кривой жидкости. В изобарном процессе

Рис. 8.4

Угловой коэффициент наклона изобары к оси абсцисс в каждой точке диаграммы численно равен абсолютной температуре данного со­стояния. Так как в области влажного пара изобара совпадает с изо­термой, то, согласно последнему уравнению изобары влажного пара яв­ляются прямыми линиями: , а это и есть уравнение прямой линии.

В области перегретого пара изобары имеют кривизну с выпукло­стью обращенной вниз.

В области влажного пара наносится сетка линий постоянной сухо­сти пара (х =const ), которые сходятся в критической точке К. Изо­термы в области влажного пара совпадают с изобарами. В области пере­гретого пара они расходятся: изобары поднимаются вверх, а изотермы представляют собой кривые линии, обращенные выпуклостью вверх. При низких давлениях изотермы весьма близки к горизонтальным пря­мым; с повышением давления кривизна изотермы увеличивается. На диаграмму наносится сетка изохор, которые имеют вид кривых, подни­мающихся более круто вверх по сравнению с изобарами.

В настоящее время при исследовании тепловых процессов в па­рах пользуются is-диаграммой и таблицами водяного пара, так как они значительно упрощают расчеты.

Обычно всю is-диаграмму не выполняют, а вычерчивают только верхнюю часть, что дает возможность изображать ее в более крупном масштабе (рис. 8.5).

Рис. 8.5