Изотермический процесс

Дано: р₁ = 10 бар, х₁₌- 0,9, р₂ = 1 бар. Определить: q, w, I.

Расчет процесса с помощью таблиц

1. Начальное состояние - мокрый пар, т.к. x₁ = 0,9. Параметры рассчиты­ваются по формулам (5.2-5.4):

h₁ = h″x + h'(1-x)= 2777 · 0,9 + (l - 0,9) ·762,6 = 2575,6 кДж / кг,

v₁ =v"x + v'(l-x)=0,1943·0,9+ (1-0,9)0,001127 = 0,175 м^3/кг,

s₁= s"x + s'(1 -x)= 6,585 ·0,9 + (l - 0,9)2,138 = 6,14 кДж /(кг· К) ,

u₁ = h₁ –p₁v₁ = 2575,6-10·10²·0,175= 2400,6 кДж/ кг,

2. В конечном состоянии известны давление р₂ и температура
t₂ = t₁ = 179,8 °С. Температура насыщения при давлении р₂ (табл.П) равна
t_s = 99,63 °С. Поскольку t₂ > t_s, то конечное состояние рабочего тела - перегретый пар. Параметры определяются из табл. III:

v₂ = 2,078 м³/кг, h₂ = 2835,7 кДж/кг, s₂ = 7,7496 кДж/(кг К).

Внутреннюю энергию рассчитывают по формуле

u₂ = h₂- р₂v₂ = 2835,7-10²2,078 = 2627,9 кДж/кг.

3. Определяют теплоту и работу изотермического процесса:

q = T(s₂-s₁) = (179,8+273) (7,7496-6,14) = 728,8 кДж/кг,

w = q – (и₂ – и₁) = 501,5 кДж/кг, l = q- (h₂ – h₁) = 468,7 кДж/кг.

4. Строят изотермический процесс по исходным данным (p₁, x_1, p₂) в
диаграммах p-v, T-s, h -s(pиc. 5.12-5.14)

Адиабатный процесс

Дано: р₁ = 50 бар, t₁ = 480 °С, t₂ = 100 °С.

Определить: w, l.

Расчет процесса с помощью таблиц

1. Определяют начальное состояние. При p₁= 50 бар температура насы­щения t₂= 263,9 °С. Поскольку t₁ > t_s, то рабочее тело является перегретым паром. Из табл. III находят

h₁ = 3367,2 кДж/кг, v₁ = 0,06644 м³/кг, s₁ = 6,9158 кДж/кг·К.

Рассчитывают внутреннюю энергию:

u₁ = h₁-p₁v₁ = 3387,2 - 50·10^2·0,06644 = 3055 кДж/кг.

2. Определяют конечное состояние путем сравнения энтропии s₂ =s₁= 6,9158 кДж/(кг К) с s'и s", взятыми из табл. I по температуре t₂ = 100 °С. Поскольку s'<s<s", то конечное состояние рабочего тела - мок­рый пар. Рассчитывают степень сухости и параметры мокрого пара:

х = (s - s')/(s" - s')=(6,9158 -1,307)/(7,356 -1,307)=0,796

h₂ = h"x + h'(1 - x) = 2676 · 0,796 + 419,l(l - 0,796)=2215,6 кДж/ кг,

v₂ =v″x + v'(1-x)= 1,674 ·0,796 + 0,001044(1-0,796)=1,3322м³/кг,

u₂ =h₂ -p₂v₂ =2215,6·1,013· 10²-1,3327 = 2080,6кДж/кг.

3. Рассчитывают работу адиабатного процесса:

w=u₁-u₂=974,4 кДж/кг,

l=h₁-h₂=1171,6кДж/кг

4. Представляют процесс в диаграммах p- v, T- s,h-s (рис. 5.15-5.17).