1.1.6. Изображение работы изменения давления в потоке
в P,v- и T,s- диаграммах для необратимых
Произвольных процессов сжатия
Работу изменения давления в потоке необратимого произвольного процесса сжатия идеального газа и водяного пара lоiсж можно также показать в P,v- и T,s- диаграммах в виде площадей.
Для идеального газа величину работы трения в P,v- диаграмме (рис.1.25) можно показать в виде площади под обратимой адиабатой 2-3 в интервале температур Т2 и Т2i в проекции на ось давлений (lотр=пл. 233'2'2). Величине работы изменения давления в потоке для необратимого процесса сжатия идеального газа 1-2* в P,v- диаграмме будет соответсвовать площадь 1233’1’1.
В Т,s- диаграмме (рис.1.26) величина lотр представляет площадь под изобарой в интервале температур Т2 и Т2i (lотр=пл.22*542), а величина работы обратимого адиабатного сжатия, в соответствии с выражением lосж=h2-h1-q, представляет площадь 1233'1'1. Действительная величина работы сжатия в обеих системах координат представляет сумму площадей, соответствующих работам lосж и lотр, т.к. lоiсж=lосж+lотр (на рис.1.25 и 1.26 это сумма заштрихованных площадей).
Д
ля
водяного пара (рис.1.27) величина работы
обратимого процесса сжатия 1-2, в
соответствии с выражением lосж=h2-h1-q,
представляет в Т,s-
диаграмме площадь 1231, а величине работы
трения соответствует площадь под
изобарой Р2
(lотр=h2i-h2=пл.22*542)
в интервале энтальпий h2
и h2i
(процесс 2-2*). Работа необратимого процесса
сжатия 1-2* в этом случае будет представлять
сумму работ сжатия обратимого процесса
и работы трения и соответсвующих этим
величинам в Т,s-
диаграмме сумме площадей lоiсж
= lосж+lотр
= пл.1231 + пл.22*542.
Вопросы для самоподготовки к главе 1
1. Перечислите основные элементы обобщенной схемы теплоэнергетической установки.
2. Какое назначение имеет каждый из элементов теплоэнергетической установки ?
3. Какое принципиальное отличие у работы изменения давления по сранению с работой изменения объема ?
4. Напишите расченые выражения для работы изменения давления в потоке применительно к обратимым и необратимым процессам расширения веществ.
5. Покажите величины работ изменения даления в потоке в P,v-, T,s- и h,s- диаграммах для обратимых и необратимых адиабатных процессов расширения идеальных газов.
6. Покажите величины работ изменения даления в потоке в T,s- и h,s- диаграммах для обратимых и необратимых адиабатных процессов расширения водяного пара.
7. Покажите величины работ изменения даления в потоке в P,v- и T,s- диаграммах для обратимых и необратимых произвольных процессов расширения идеальных газов.
8. Покажите величины работ изменения даления в потоке в T,s- и h,s- диаграммах для обратимых и необратимых произвольных процессов расширения водяного пара.
9. Напишите расченые выражения для работы изменения давления в потоке применительно к обратимым и необратимым процессам сжатия веществ.
10. Покажите величины работ изменения даления в потоке в P,v-, T,s- и h,s- диаграммах для обратимых и необратимых адиабатных процессов сжатия идеальных газов.
11. Покажите величины работ изменения даления в потоке в T,s- и h,s- диаграммах для обратимых и необратимых адиабатных процессов сжатия воды и водяного пара.
12. Почему сжимать вещество в жидкой его фазе более целесообразно по сравнению со сжатием до того же давления паровой фазы того же вещества ?
13. Напишите расченые выражения для работы изменения давления в потоке применительно к обратимому процессу сжатия жидкой фазы воды и покажите этот процесс в P,v - диаграмме.
14. Покажите величины работ изменения даления в потоке в P,v- и T,s- диаграммах для обратимых и необратимых произвольных процессов сжатия идеальных газов.
15. Покажите величины работ изменения даления в потоке в T,s- и h,s- диаграммах для обратимых и необратимых произвольных процессов сжатия воды и водяного пара.
16. Какие коэффициенты характеризуют необратимость в адиабатных процессах сжатия и расщирения газов и жидкостей в технических устройствах (турбины, сопла, компрессоры, насосы и т.д.) ?
17. Какими способами можно снизить затраты технической работы на осуществление процесса сжатия вещества до необхадимого давления ?