Порядок решения задачи

1. На i-s — диаграмме найти характерные точки цикла: т.1 соответствует состоянию перегретого пара перед турбиной, находится на пересечении изобары с давлением Р₁ и изотермы с температурой t₁; т. 2 соответствует состоянию влажного насыщенного пара после турбины, находится на пересечении адиабаты (s -const), идущей из т.1 до изобары с давлением Р₂; т.3 соответствует состоянию кипящей жидкости, находится на пересечении изобары с давлением Р₂ с линией степени сухости х =0; т.4 соответствует состоянию нагреваемой жидкости, находится на пересечении адиабаты(s -const), идущей из т.3 до пересечения с изобарой с давлением Р₁; т.5 соответствует состоянию кипящей жидкости, находится на пересечении изобары с давлением Р₁ и линии степени сухости х =0; т.6 соответствует состоянию сухого насыщенного пара – на пересечении изобары с давлением Р₁ с линией степени сухости х =1.

2. Для характерных точек (кроме т.4) определить параметры состояния Р, Т, s, i с помощью i-s — диаграммы. Для точек 3,5,6 параметры можно также определить с помощью термодинамической таблицы. В термодинамической таблице параметры v^’ s^’, i^' соответствуют кипящей жидкости, v^” s^”, i^" - параметрам сухого насыщенного пара.

Удельные объемы пара v в точках 1 и 2 определяются аналитически. Учитывая, что перегретый пар по своим свойствам схож с идеальным газом, удельный объем пара в т.1 можно определить по уравнению Клапейрона, принять газовую постоянную перегретого пара R = 282 Дж/кг*К

В т.2, соответствующей состоянию влажного пара со степенью сухости х, удельный объем можно определить с помощью удельных объемов кипящей жидкости и сухого насыщенного пара того же давления:

v_x= v’(1-x) + v”x, м³/кг

3. Количество подведенной теплоты определяется по разности энтальпий перегретого пара перед турбиной (т.1) и жидкости в начале нагрева (т.4):

q₁ = i₁- i₄ (принять i₄=i₃), Дж.

Количество отведенной теплоты определяется по разности энтальпий пара перед конденсатором (т.2) и после него (т.3):

q₂= i₂-i₃, Дж

4. Работа расширения пара в турбине определяется по разности энтальпий пара перед турбиной (т.1) и после турбины (т.2):

l = i₁- i₂, Дж

5. Термический кпд цикла определяется:

ή_t= i₁- i₂/i₁- i₃

Вопросы для самоподготовки

Для успешного решения задачи №2 необ­ходимо изучить разделы:

1. Водяной пар

2. Циклы паросиловых установок.

Степень подготовленности по этому разделу студент мо­жет оценить по ответам на следующие вопросы:

1. Способы получения водяного пара, их различие.

2. Что такое температура насыщения?

3 Что такое насыщенный пар?

4. Понятие о влажном, сухом и перегретом паре.

5. Что называется степенью сухости и степенью влажности?

6. Что называется степенью перегрева пара?

7. Изображение кривых парообразования в Pv - и Ts - диаграммах.

8. i-s — диаграмма водяного пара и ее свойства.

9. Что называется критической точкой?

10. Нахождение параметров состояния влажного насыщен­ного пара.

11. Нахождение параметров состояния сухого насыщенно­го и перегретого паров по таблицам водяного пара.

12. Изображение термодинамических процессов в Pv- Ts и i-s — диаграммах.

13. Определение работы в процессах с водяным паром.

14. Нахождение количества подведенной или отведенной теплоты в процессах с водяным паром.

16. Цикл Ренкина, его изображение в Pv- Ts и i-s — диаграммах.

17. Как определяется работа адиабатного расширения пара в турбине?

18. Как определяется количество подведенной и отведенной теплоты в цикле?

19. Как определяется термический кпд цикла?

ЛИТЕРАТУРА

Основная литература

Кириллин, В. А. Техническая термодинамика/ В. В. Сычев, А. Е. Шейндлин. -

М.: Высшая школа, 2005.

Амерханов, Р.А., Теплотехника/ Р.А. Амерханов, Б.Х. Драганов. – М.: Энергоатомиздат, 2006.

Луканин, В.А. Теплотехника. – М.: Высшая школа, 2003.

Кудинов, В.А. Техническая термодинамика / В.А. Кудинов, Э.М. Карташов. – М.: Высшая школа, 2005.

Болотов, А.К., Сборник задач по теплотехнике и применению теплоты в сельском хозяйстве / А.К. Болотов, А.А. Лопарев - Киров, 2001.

Дополнительная литература

1. Алексеев, Г.А. Общая теплотехника: учебное пособие. – М: Высшая школа, 1980.

2. Карминский, В.Д. Техническая термодинамика и теплопередача/В.Д. Карминский. – М.: Маршрут, 2005.

3. Теплотехника /Под ред. В.М. Крутова, – М.: Машиностроение, 1986.

Приложение 1

S, кДж/кг

Рис.1- is-диаграмма водяного пара

Приложение 2

Таблица 1 - Термодинамические свойства воды и водяного пара

Состояние насыщения (по температурам)

ts,^oC	ps,
0,01	0,0061	0,00100						9,154
	0,0087	0,00100		21,0			0,076	9,024
	0,0123	0,00100		42,0			0,151	8,899
	0,0170	0,00100	78,0	63,0			0,224	8,781
	0,0234	0,00100	57,8	83,9			0,296	8,666
	0,0317	0,00100	43,4	104,8			0,367	8,557
	0,0424	0,00100	32,9	125,7			0,437	8,452
	0,0562	0,00101	25,2	146,6			0,505	8,352
	0,0738	0,00101	19,6	167,5			0,572	8,256
	0,0958	0,00101	15,3	188,4			0,638	8,164
	0,123	0,00101	12,0	209,3			0,704	8,075
	0,157	0,00101	9,58	230,2			0,768	7,990
	0,199	0,00102	7,68	251,1			0,831	7,908
	0,250	0,00102	6,20	272,1			0,893	7,830
	0,312	0,00102	5,04	293,0			0,955	7,754
	0,386	0,00103	4,13	314,0			1,016	7,682
	0,474	0,00103	3,41	334,9			1,075	7,612
	0,578	0,00103	2,83	355,9			1,134	7,544
	0,701	0,00104	2,36	377,0			1,192	7,479
	0,845	0,00104	1,98	398,0			1,250	7,416
	1,013	0,00104	1,67	419,1			1,307	7,355
	1,208	0,00105	1,42	440,2			1,363	7,296
	1,433	0,00105	1,21	461,3			1,418	7,239
	1,690	0,00106	1,04	482,5			1,473	7,183
	1,985	0,00106	0,892	503,7			1,528	7,130
	2,321	0,00106	0,770	525,0			1,581	7,078
	2,701	0,00107	0,668	546,3			1,634	7,027
	3,130	0,00107	0,582	567,5			1,687	6,978
	3,614	0,00108	0,509	589,0			1,739	6,930
	4,155	0,00109	0,446	610,5			1,791	6,884
	4,760	0,00109	0,393	632,2			1,842	6,838
	6,180	0,00109	0,307	675,5			1,943	6,751
	7,920	0,00110	0,243	719,2			2,042	6,667
	10,03	0,00112	0,194	763,1			2,140	6,586
	12,55	0,00114	0,156	807,5			2,236	6,507
	15,55	0,00116	0,127	852,4			2,331	6,432
	19,08	0,00117	0,104	897,7			2,425	6,358
	23,20	0,00119	0,0861	943,7			2,518	6,285
	33,48	0,00123	0,0597				2,702	6,142
	39,78	0,00125	0,0501				2,793	6,072
	46,94	0,00128	0,0422				2,885	6,001
	64,19	0,00133	0,0301				3,068	5,857
	74,15	0,00136	0,0255				3,161	5,783
	85,92	0,00140	0,0216				3,255	5,705
t s,^oC	p s,
	112,9	0,00150	0,0154				3,450	5,535
	128,6	0,00156	0,0130				3,552	5,441
	146,1	0,00164	0,0108				3,660	5,336
	165,4	0,00174	0,00880				3,779	5,212
	186,7	0,00189	0,00694				3,916	5,053
	210,5	0,00222	0,00493				4,114	4,795
	220,9	0,00280	0,00347				4,326	4,503

Таблица 2 - Соотношение единиц давления

единица	Бар	Паскаль, Па (Н/м^2)	Физическая атмосфера, атм	Техническая атмосфера, ат(кГ/см^2)	Миллиметры ртутного столба, мм.рт.ст.	Миллиметры водяного столба, мм.вод.ст.
1 бар		10^5	0,987	1,02
1 н/м^2	10^-5		-	-	-	-
1 атм	1,013			1,033
1 ат	0,981		0,968		735,6
1 мм.рт.ст.	0,00133		0,001316	0,00136		13,6
1 мм.вод.ст.	9,81*10^-5	9,81	9,68*10^-5	10^-4	0,0736

Дата добавления: 2015-07-16