Методические указания

Методика расчета параметров и процессов воды и водяного пара, а так­же других технически важных жидкостей и паров едина.

Особенность ее по сравнению с идеальным газом состоит в том, что в практических расчетах не используется термическое уравнение состояния, ввиду его сложности. Термические и калорические параметры жидкостей и паров определяются с помощью таблиц или диаграмм.

При изучении данной темы необходимо:

• знать структуру таблиц термодинамических свойств воды и водяного
пара и их графическое представление (диаграммы р - v, Т - s, h - s);

· различать 5 состояний, в которых могут находиться вода и водяной
пар, уметь определить состояние в каждом конкретном случае по исходным
данным и найти параметры;

· уметь рассчитать любой процесс с помощью таблиц воды и водяного
пара и дать его графическое представление в диаграммах p - v, Т- s,h- s.

Вопросы и задачи

1. Вода в трубах парового котла нагревается при постоянном давлении
р= 100 бар от t₁ = 40 °С до t₂ = 480 °С.

С помощью таблиц воды и водяного пара убедитесь, что начальное со­стояние является недогретой водой, а конечное состояние - перегретым па­ром.

Рассчитайте внутреннюю энергию начального и конечного состояний (u₁, и₂), а также в состояниях кипящей жидкости (u′), сухого насыщенного пара (и″), мокрого пара (u) при х= 0,8.

Представьте процесс в p-v,T-s,h-s диаграммах.

2. Можно ли в изохорном процессе недогретую до температуры кипения
воду перевести в мокрый пар?

3. Как изменяется давление в изотермическом процессе перехода:

а) сухого насыщенного пара в перегретый?

б) недогретой воды в кипящую?

4. В каких процессах с водой и водяным паром давление и температура
не изменяются?

5. Можно ли в адиабатном процессе:

а) мокрый пар перевести в состояние недогретой до температуры ки­пения воды?

б) мокрый пар перевести в состояние перегретого пара?

6. Как изменяется степень сухости в процессах адиабатного сжатия мок­рого пара?

5.8. Ответы

1. и₁ = 166,3 кДж/кг, и₂ = 3006,5, и '= 1394,5, и "= 2544, и = 2314.

2. Можно в процессе расширения при v < v_кр.

3. В обоих случаях давление уменьшается.

4. В процессах испарения и конденсации.

5. Можно, если производить адиабатное сжатие:
а) при s <s_кр, б) при s > S_кр.

6. Может увеличиваться и уменьшаться.

ТЕРМОДИНАМИКА ПОТОКА

Задачей настоящей главы является изучение закономерностей преобра­зования энергии в потоке, профилирование и расчет сопел и диффузоров. Процессы истечения газов и паров из сопел происходят в газо- и паротур­бинных установках, в воздушно-реактивных и ракетных двигателях. Диффу­зоры находят применение в эжекторах, струйных компрессорах.