ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термодинамика теплового двигателя Поршневые двигатели Двигатели внутреннего сгорания из "Техническая термодинамика и основы теплопередачи " При изучении работы парового двигателя возникает необходимость исследовать процессы изменения состояния пара. Процессы применительно к парам уже не могут быть исследованы с такой простотой, как в случае газа, где с дастаточной степенью точности можно было использовать уравнение состояния идеального газа pv = RT. [c.165] Из анализа хода кривых на диаграммах v — р, s — Т я s — i следует, что свойства реальных газов весьма существенно отличаются от свойств идеального газа. Это различие особенно сильно сказывается в области, прилегающей к пограничной кривой. Например, на диаграмме v — р изотермы уже мало похожи на равнобокие гиперболы. [c.165] Только при очень высоких температурах, т. е. при очень больших перегревах пара (перегревом пара называется разность температур перегретого и насыщенного пара при одном- и том же давлении), свойства реальных газов близко напоминают свойства идеального газа. В этом смысле, если под газом понимать такое вещество, которое по своим свойствам мало отличается от идеального газа, то сильно перегретый пар можно назвать газом. [c.165] Мы уже отмечали, что все реальные газы отличаются по своим свойствам от идеального газа. Однако для газовых рабочих тел, которые, как мы теперь видим, являются сильно перегретыми парами, это различие не очень существенно, и мы можем пользоваться всеми соотношениями идеального газа. [c.165] Достаточно точные уравнения состояния для реальных газов неизбежно имеют весьма сложный вид. Поэтому в технической термодинамике при расчетах обычно применяется не аналитический метод исследования, связанный с применением уравнений состояния, а графический метод, основанный на использовании сводных таблиц и диаграмм, содержащих опытные данные. [c.166] Таблицы для паров обычно составляются по экспериментальным данным и содержат все основные характерные величины р, t, v, v , и, и , i, i , г, s, s и т, д. По существу таблицы заменяют соответствующие уравнения состояния для паров, так как пользоваться этими уравнениями в повседневной практике почти невозможно из-за их чрезмерной сложности. При составлении таблиц уравнения состояния используются для расчета недостающих значений параметров. В приложении к настоящей книге даются таблицы насыщенных паров для воды. Таблицы по построению настолько просты, что для их применения не требуется никаких особых пояснений. [c.166] Использование таблиц для расчетов и исследований имеет свои положительные и отрицательные стороны. К положительным особенностям таблиц следует отнести их точность, так как в них прямо приводятся численные значения параметров. К недостаткам таблиц следует отнести прежде всего отсутствие наглядности в отношении взаимосвязи между различными переменными. Кроме того, при желании получить промежуточные значения переменных необходимо интерполировать табличные данные. [c.166] Составление иаграмм сопряжено с известными трудностями, так как на плоскости трудно отобразить большое число переменных, одновременно характеризующих состояние пара. Рассмотренная нами диаграмма v — р не позволяет достаточно полно отразить свойства пара. [c.166] Однако, как уже было отмечено, диаграмму 5 — t удобно использовать не во всех случаях. Чаще всего прибегают к помощи диаграммы з — г, рассмотренной в предыдущем параграфе. [c.167] Применение диаграмм и таблиц при исследовании тепловых процессов в паровых двигателях значительно облегчает труд инженера. [c.167] Большая работа по составлению уравнений состояния, таблиц и диаграмм для реальных газов проделана советскими учеными. Ими составлены наиболее совершенные таблицы и диаграммы для водяного пара, широко используемые в термодинамических расчетах. Среди этих работ следует отметить исследования И. Б. Варгафтика, М. П. Вукаловича, В. А. Кириллина, И. И. Новикова и Д. Л. Тимрота, выполненные в Московском энергетическом институте им. В. М. Молотова и Всесоюзном теплотехническом институте им. Ф. Э. Дзержинского. Этими исследованиями значительно расширена экспериментально изученная область давлений и температур и уточнены исходные данные для построения таблиц. Вместе с тем при обработке экспериментальных данных использованы новые теоретические результаты. Мы будем пользоваться результатами именно этих исследований. [c.167] Соответствующие примеры, иллюстрирующие применение диаграммы — г для водяного пара, приведены в следующем параграфе. [c.167] В паросиловой установке, кроме изобарного процесса изменения состояния рабочего тела, осуществляются также другие процессы. [c.167] Аналитический метод исследования из-за его сложности в практических расчетах обычно не применяется, поэтому при рассмотрении различных процессов, происходящих в паросиловой установке, мы будем опираться на графический метод исследования, основанный на применении диаграммы 5 — г. [c.167] Графический метод расчета термодинамических процессов изменения состояния пара заключается в следующем. На диаграмму 5 — I наносится график рассматриваемого процесса по имеющимся исходным данным. Положение крайних точек изображенного процесса непосредственно определяет численные значения всех параметров пара в начальном и конечном состояниях. [c.168] По найденным параметрам пара в крайних точках процесса с помощью уравнения закона сохранения и превращения энергии вычисляются следующие величины изменение внутренней энергии Ды пара за процесс, количество подведенной или отведенной теплоты д и внещняя работа пара I. [c.168] Мы рассмотрим лишь основные частные случаи изменения состояния пара, которые были исследованы ранее при изучении газов ( 13—16). [c.168] В изохорном процессе подвод тепла к влажному насыщенному пару сопровождается непрерывным возрастанием давления и температуры. При этом пар вначале подсушивается, а затем перегревается (рис. 36, процесс 1—2). [c.168] Вернуться к основной статье