Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Саратовский Государственный Технический Университет им. Ю.А. Гагарина

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Лекции Техническая термодинамика(Малая).docx

Скачиваний:

Добавлен:

01.03.2025

Размер:

6 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 77

1.9. Таблицы и диаграммы водяного пара

При практических расчетах все параметры кипящей воды и водяного пара различных состояний определяются с помощью специальных таблиц или диаграмм.

Обширные экспериментальные, и теоретические работы, проведенные в СССР, особенно в ВТИ имени Ф. Э. Дзержинского и в МЭИ, послужили основой для создания отечественных таблиц свойств воды и водяного пара.

Для насыщенного пара таблицы строятся по давлениям или температурам (Приложения 1,2).

Таблицы перегретого пара строятся по давлениям и температурам. В практических расчетах, когда требуется определять изменение параметров водяного пара, используют диаграммы iS и TS. TS -диаграмма строится по табличным данным, она во многом напоминает Рυ-диаграмму, однако пограничные кривые АК и В К более симметричны относительно критической точки К.

Изобары в области перегретого пара представляют собой логарифмические кривые, а изобары воды практически совпадают с пограничной кривой АК, поэтому они не наносятся.

В области влажного пара изобары и изотермы совпадают и изображаются прямыми линиями a₁b₁ и a'₁b₁' параллельными оси абсцисс. Изохоры на TS -диаграммё могут быть нанесены по точкам, взятым с Рυ-диаграммы. Адиабаты в TS -координатах изображаются отрезками прямых, параллельных оси ординат, iS -диаграмма строится по табличным данным. По отношению к TS -диаграмме iS -диаграмма является интегральной. Если в TS -дйаграмме теплота определяется площадью, ограниченной кривой, характеризующей процесс, то в iS -диаграмме энтальпия пара, отличающаяся от теплоты на Pv₀, определяется отрезком прямой, что значительно упрощает определение теплоты и энтальпии.

На рис. 1.6 приведена iS -диаграмма с обозначением на ней основных линий: пограничной кривой-жидкости АК, пограничной кривой пара ВК, линий постоянной сухости Х = const, изобар, изохор, изотерм.

В области влажного пара изотермы совпадают с изобарами и изображаются прямыми линиями Ab₁ Ab₁'. В области перегретого пара изобары — логарифмические кривые, поднимающиеся вверх, а изотермы уходят вправо от пограничной кривой пара. С понижением давления пара при t = const степень перегрева увеличивается и изотерма асимптотически приближается к линии i = const. Изохоры на iS -диаграмме наносят пунктирными линиями. Они проходят по диаграмме немного круче изобар. Давления на iS -диаграмме увеличиваются справа налево, а удельные объемы — слева направо. Значения температур по изотермам увеличиваются снизу вверх. Адиабаты в iS -диаграмме изображаются отрезками прямых, параллельных оси ординат.

Пользуясь iS -диаграммой, можно определить следующие параметры, характеризующие состояние пара: Р, t, v, i, S, X, а внутренняя энергия может быть определена по выражению (1.36) u = i-Pv.

Задачи

1. Определить состояние водяного пара, если давление его Р = 0,5 МПа, а температура t=172°С,

Решение

Давлению 0,5 МПа соответствует температура насыщенного пара t_Н = 151,8°С (по таблице насыщенного пара или по диаграмме). Так как эта температура ниже заданной в условии задачи, то пар перегрет, причем перегрев составляет

t — t_Н = 172— 151,8 = 20,2°С.

2. Определить внутреннюю энергию сухого насыщенного пара при Р = 1,5 МПа.

Решение

По формуле (1.36) для сухого насыщенного пара и" = i"— Pv". По таблицам этого пара имеем i" = 2792 кДж/кг: v" = 0,1317 м³/кг.

Следовательно,

3. Определить энтальпию и внутреннюю энергию влажно- го насыщенного пара при Р = 1,3 МПа и степени сухости пара Х = 0,98.

Решение

По формуле (1.57) i_x = i' + r·X.

По таблицам водяного пара находим

i' = 814,5 кДж/кг; r = 1973 кДж/кг; v" = 0,1512 м³/кг,

отсюда

i_x =814,54-1973• 0,98 = 2748,5 кДж/кг.

Удельный объем влажного пара определяем из формулы (1.55):

По формуле (1.36) для влажного насыщенного пара имеем

Определить количество теплоты затрачиваемое на нагрев 1 кг сухого насыщенного пара при 9МПа до 9ºС.

Решение

Из таблиц перегретого пара находим

Следовательно, теплота перегретого пара

Определить количество теплоты, затрачиваемой на перегрев 1 кг влажного пара при давлении Р=10МПа и степени сухости Х=0,98 до температуры t=480ºС.

Ответ: q_n=621,6 кДж/кг.

t, °с	p_н, мпа	v', м³/кг	v", м³/кг	ρ, кг/м³	i', кдж/кг	i''кдж'кт	r, кдж/кг	s', кдж/ /(кг-к)	s", кдж/ /(кг к)
0	0,0006108	0,0010002	206,3	0,004847	0,000	2500,8	2500,8	0,000	9,1644
5	0,0008718	0,0010001	147,2	0,006793	21,06	2510,0	2489,0	0,0762	9.0242
10	0.0012271	0.0010004	106,42	0,009398	42,04	2519,2	2477.3	0.1511	8,8995
15	0,001704	0,0010010	77,97	0,01282	62,97	2528,4	2465.4	0,2244 ,	8,7806
20	0,002337	0,0010018	57,84	0,01729	83,90	2537,3	2453,4	0,2964	8,6663
25	0,003167	0,0010030	43,40	0,02304	104,80	2546,4	2441,7	0,3672 .	8,5570
30	0,004241	0,0010044	32.93	0,03036	125,69	2555,6	2430,6	0,4367.	8,4523
40	0,007375	0,0010079	19,55	0,05115	167,51 209,30	2573,6	2406,1	0,5723	8,2560
50	0,012335	0,0010121	12,05	0.08302	167,51 209,30	2591,6	2382,3	0,7038	8,0751
60	0,01992	0,0010171	7,678	0,1302	251,12	2609.2	2358,0	0,8311	7,9084
70	0,03116	0,0010228	5.045	0,1982	292,99	2626,4	2333,3	0,9550	7,7544
80	0,04736	0,0010290	3,409	0,2933	334,94	2643,1	2308,2	1,0752	7,6116
90	0,07011	0,0010359	2,361	0,4235	376,98	2659,5	2282,5 .	1,1924	7,4785
100	0,10132	0,0010435	1,673	0,5977	419.10	2675,8	2256,7	1,3071	7,3545
по	0,14327	0,0010515	1,210	0,8263	416,34	2691,3	2230,0	1,4185	7,2386
120	0.19854	0,0010603	0,8917	1,122	503,7	2706,3	2202,7	1,5278 '	7,1289
130	0,27011	0,0010697	0,6683	1,496	546.4	2720,6	2144,9	1,6345	7,0271
140	0,3614	0,0010798	0,5087	1,966	589,1	2734,0	2114,3	1,7392	6,9304
150	0,4760	0.0010906	0,3926	2,547	632,2	2746,5	2114,3	1,8418	6,8383
160	0,6180	0,0011021	0,3068	3,259	676,3	2757,8	2082,5	1,9427	6,7508
170	0,7920	0,0011144	0,2426	4.122	719,3	2768,7	2049,4	2,0419	6,6666.
180	1,0027	0,0011275	0,1939	5,157	763,3	2778,4	2015,1	2.. 1395	6.5858
190	1,2553	0,0011415	0,1564	6,395	807,6	2788,3	1978,7	2.2358	6,5075
200	1,5550	0,0011565	0,1272	7,863	852,4	2793,0	1940,6	2,3308	6,4318
210	1.9080	0,0011726	0,1044	9,578	897,6	2798,0	1900,4	2,4246	6,3577

ПРИЛОЖЕНИЯ Таблица 1

Сухой насыщенный пар и вода по кривой насыщения (по температуре)

t, 'С	Р_н, МПа	v', м³/кг	v", м³/кг	р, кг/м³	i’, кДж/кг	i”кДж/кг	r, кДж/кт	S', к-Дж/ /(кг*К)	S", кДж/ /(кг*К)
230	2.7979	0,0012087	0,7Н7	13.99	990,2	2803,1	1812,7	2,6101	6,2132
240	3,3480	0,0012291	0,05967	16,76	1037,5	2803.1	1765.6	2,7022	6,1425
250	3,978	0,0012512	О.05005	19,98	1086,1	2801,0	1714,9	2,7934	6,0721
260	4,694	0,0012755	0,04215	23.72	1135.0 ,	2796,4	1661,3	2,8851	6.0014
270	5,505	0,0013023	0,03560	28,09	1185,3	2789,7	1604,4	2,9764	5,9298
280	6,419	0,0013321	0.03013	33,19	1236,8	2779,6	1542.8	3,0685	5,8573
290	7,445	0.0013655	0,02553	39,17	1290,0	2766,2	1476,3	3,1610	5,7824
300	8,592	0.0014036	0,02164	46,21	1344,8	2749,1	1404,3	3.2548	5.7049
330	12,864	0,001562	0,01297	77,09	1526,1	2665,7	1139.6	3,5521	5,4412
360	18.674	0,001894	0,006943	144,1	1761.4	2481,1	719,7	3.9163	5.0530
374	22,087	0,00280	0,00247	288,0	2031,9	2147,0	114.7	4,3528	4,5029

Таблица 3

Средняя массовая теплоемкость газов при постоянном давлении С_р кДж / (кг*К)

t, °с	О₂	N₂	СО	СО₂	Н ₂0	SO₂	Воздух (абс. сухой)
0	0,9148	1,0304	1,0396	0,8148	1,8594	0,607	1,0036
100	0,9232	1.0316	1,0417	0,8658	1,8728	0.636	1,0061
200	0,9353	1,0346	1,0463	0,9102	1,8937	0,662	1,0115
300	0,9500	'1,0400	1,0538	0,9487	1,9192	0,687	1,0191
400	0,9651	1,0475	1,0634	,0.9826	1,9477	0,708	1,0283
500	0,9793	1,0567	1,0748	1.0128	1.9778	0,724	1,0387
600	0,9927	1,0668	1,0861	1,0396	2,0092	0,737	1.0496
700	1,0048	1,0777	1,0978	1,0639	2,0419	0,754	1,0605
800	1,0157	1,0881	1,1091	1,0852	2,0754	0,762	1,0710
900	1,0258	1,0982	1,1200	1,1045	2,1097	0,775	1,0815
1000	1,0350	1,1078	1,1304	1.1225	2.1436	0,783	1,0907
1100	1,0434	1,1170	1,1401	1,1384	2,1771	0,791	1,0999
1200	1.0509	1,1258	1,4493	1,1530	2.21G6	0,795	1,1082
1300	1,0580	1.1342	1,1577	1,1660	2,2429	—	1,1165
1400	1,0647	1,1422	1,1656	1,1782	2,2743	—	1,1242
1500	1,0714	1,1497	1,1731	1,1895	2,3048	—	1,1313
1600	1,0773	1,1564	1.1798	1,1995	2.3346	—	1,1380
1700	1,0831	1,1631	1,1865	1,2091	2,3630	_—	1,1443
1800	1,0886	1,1690	1,1924	1,2179	2.3907		1,1501
1900	1,0940	1,1748	1,1983	1,2259	2.4166	—	1.1560
2000	1,0990	1,1803	1,2033	1.2334	2,4422		1,1610

Таблица 4

Средняя массовая теплоемкость газа при постоянном объеме С_v_,кДж/ (кг*К)

t,^oC

O₂

N₂

CO₂

H₂O

SO₂

Воздух (абс.сухой)

Таблица 5

Средняя объемная теплоемкость газа при постоянном давлении С_p_,кДж/(м³*К)

t,^oC

O₂

N₂

CO₂

H₂O

SO₂

Воздух (абс.сухой)

Таблица 6

Средняя объемная теплоемкость газов при постоянном объеме С_р’, кДж/(м³*К)

t, "С	О₂	NO₂	СО	со₂	H₂O	so₂	Воздух (абс. сухой
0	0.9349	0,9236	0.9282	1,2288	1,1237	1.361	0,9261
100	0,9466	0,9249	0.9307	1,3293	1.1342	1,440	0,9295
200	0.9642	0,9286	0,9362	1.4164	1,1514	1,516	0,9362
300	0,9852	0,9357	0,9458	1.4918	1,1715	1,587	0,9462
400	"1.0065	0,9454	0.9579	1,5587	1.1945	1,645	0,9579
500	1,0270	0,9567	0,9718	1,6178	1,2188	1,700	0,9718
600	1,0459	0,9692	0,9864	1.6701	1,2439	1,742	0,9856
700	1.0634	0.9826	1.0011	1.7174	1,2703	1,779	0,9998
800	1.0789	0,9950	1.0153	1,7601	1,2971.	1,813	1,0132
900	1,0936	1,0086	1.0287	1,7982	1.3247	1,842	1,0262
1000	1,1066	1,0207	1,0417	1.8328	1,3519	1,867	1,0387
1100	1,1183	1,0325	1,0538	1,8640	1,3791	1,888	1,0505
1200	1,1296	1,0434	1.0651	1,8929	1,4059	1,905	1,0618
1300	1.1396	1,0542	1,0756	1.9188	1,4319	—	1,0722
1400	1,1493	1,0639	1,0856	1.9427	1,4570		1,0819
1500	1,1585	1 ,0731	1,0948	1.9644	1.4817		1,0911
1600	1,1669	1,0819	1,1036	1,9845	1.5052		1,0999
1700	1,1752	1,0902	1,1116	2,0034	1,5286		1,1078
1800	1,1832	1,0978	1,1191	2,0205	1.5504	—	1,1158
1900	1,1907	1,1049	1.1262	2,0365	1,5713		1,1229
2000	1,1978	1,1116	1,1329	2.0511	1,5918	—	1,1296

Таблица 7

Средняя теплоемкость в пределах от 0 до 1500С (линейная зависимость )

Газ

Удельная массовая теплоемкость С, кДж/(кг-К)

Удельная теплоемкость объемная С, кДж/(м³К)

Воздух

H₂

N₂

O₂

H₂O

CO₂

c_v=0,7088+0,000093*t

c_p=0,9956+0,000093*t

c_v= 10,12+0,0005945*t

с_р= 14,33+0,0005945*t

c_v=0,7304+0,00008955*t

с_р = 1,032+0,00008955*t

c_v=0,6594 + 0,0001065 *t

c_p = 0,919 + 0,0001065*t

c_v=0,7331 +0,00009681 *t

c_p= 1,035 + 0,00009681*t

c_v =1,372+0,0003111*t

c_p=l,833+0,0003111*t

c_v=0,6837 + 0,0002406*t

c_p = 0,8725 + 0,0002406*t

c_v’= 0,9157+0,0001201*t

c_p’=l,287+0,0001201*t

c_v’=0,9094 + 0,0000523*t

c_p’= 1,28+0,0000523*t

c_v’=0,9131+0,0001107*t

c_p’= 1,306+0,0001107*t

c_v’=0,943+0,0001577*t

c_p’=1,ЗГЗ+0,0001577*t

c_v’=0,9173 + 0,000121*t

c_p’=1,291+0,000121*t

c_v’=1,102 + 0,0002498*

c_p’=1,473 + 0,0002498*t

c_v’=1,3423 + 0,0004723*t

c_p’=1,7132+ 0,0004727*t

Таблица 8

Молекулярные массы, плотности и объем киломолей при нормальных условиях и газовые постоянные газов

Вещество	Химическое обозначение	Молекулярная масса µ, кг/кмоль	Плотность ρ, кг/м⁸	Объем киломоля µ_υ, м³/кг	Газовая постоянная R, Дж/(кг-К)
Воздух		28,96	1,293	22,40	287,0
Кислород	0₂	32,00	1,429	22.39	259,8
Азот	N2	28,026	1,251	22,40	296,8
Атмосферный воздух¹	N2	28,16	(1,257)	(22.40)	(295,3)
Гелий	Не	4.003	0,179	22,42	2078,0
Аргон	Аг	39,994	1,783	22,39	208,2
Водород	Н₂	2.016	0,090	22,43	4124,0
Окись углерода	СО	28,01	1,250	22,40	296.8
Углекислый газ	С0₂	44,01	1.977	22,26	188,9
Сернистый газ	S0₂	64,06	2,926	21,89	129,8
Метан	СН₄	16,032	0,717	22,39	518,8
Этилен	С₂Н₄	28,052	1,251	22,41	296,6
Коксовый газ	—	11.50	0.515	22.33	721,0
Аммиак	NH₂	17.032	0.771	22.08	488,3
Водяной пар²	Н₂O	18.016	(0.804)	(22.40)	(461,0)

Примечание. 1. Атмосферный азот – условный газ, состоящий из азота воздуха с углекислым газом и редкими газами.

Приведение водяного пара к нормальному состоянию является условным.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 77

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
01.04.2025264 Кб6Лекции по социологии.doc
#
12.02.2015277 Кб48Лекции по фин. менеджменту.doc
#
12.02.20153 Мб41лекции полностью.pdf
#
16.09.20195 Мб16Лекции с 1 по 17.doc
#
29.07.2019231 Кб61Лекции с 1по17.doc
#
01.03.20256 Мб10Лекции Техническая термодинамика(Малая).docx
#
12.02.20158 Мб325Лекции ТЭС и АЭС.doc
#
12.02.2015574 Кб34лекции Экон геог 1.docx
#
12.02.2015578 Кб31лекции Экон геог России.docx
#
12.02.2015281 Кб46ЛЕКЦИИ_БП.doc
#
12.02.2015601 Кб139Лекции_железо.pdf