ПРОСТЕЙШИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

В ОТКРЫТЫХ СИСТЕМАХ

Основными объектами термодинамических расчетов являются процессы в открытых системах – турбинах, компрессорах, теплообменниках, устройства для редуцирования давления. Процессы в турбинах и компрессорах являются практически равновесными адиабатными (изоэнтропными), в проточных теплообменниках – изобарными (за небольшими исключениями), в редукционных устройствах (редукционные установки в котельных, регулирующие вентили на холодильных машинах) – адиабатным дросселированием. Соответственно мы ограничимся рассмотрением трех названных видов процессов: изобарного (р=const), изоэнтропного (s=const) и адиабатного дросселирования..

При расчете открытых систем разного назначения используют энергетический баланс в виде равенств:

q = h ₂ - h₁ + l_ТЕХН (1-7а)

dl_ТЕХН= - v dp, l_ТЕХН= - v dp. (1-9)

dq = T ds, q = T ds (1-10)

Изобарные процессы

Изобарные процессы совершаются в проточных теплообменниках. Следовательно, практический интерес представляет расчет теплопритока изобарного процесса.

В открытых стандартных системах, каковыми являются проточные теплообменники, техническая работа потоком рабочего тела не совершается. Действительно, из равенства (1-9) следует, что при dp=0 имеем l_ТЕХН=0. Соответственно из энергетического баланса (1-7а) следует формула теплового баланса, используемая для вычисления удельного теплопритока к теплообменникам:

q = h₂ - h₁, Q = Gq, (1-11)

где G – поток теплоносителя (кг). Значения удельных энтальпий определяют по известным параметрам теплоносителя на входе и выходе из аппарата.

Можно воспользоваться также таблицами изобарной теплоемкости с_Р см. п. 7.5):

q = с_Р (t₂) t₂ – c_Р(t₁) t₁.