Термодинамические свойства перегретого водяного пара для давлений

При определении термодинамических свойств перегретого водяного пара в области весьма высоких давлений и температур до р = 1000 кг см а t = 1000° С предположено, что установленные опытом законы в пределах исследуемых давлений до р = = 500 am п t = 600° С распространяются и на области более высоких температур, до таких значений температуры, при которых состояние пара претерпевает или фазовые изменения или имеет место влияние диссоциации водяного пара на кислород и водород. Нижней границей значений температур, при которых в области весьма высоких давлений заметно влияние фазовых изменений, принята температура t = 550° С. Верхней границей значений температур, за которой заметно влияние диссоциации при малых и средних давлениях пара, принята температура t = 1000° С. [c.34]

Дальнейшее повышение начального давления водяного пара сверх 225 250 ата при температуре около 600° С, определяемой свойствами металлов, не дает значительного улучшения термодинамических и экономических показателей. С повышением давления в этой области к. п. д. водяного цикла возрастает незначительно вес и стоимость теплового оборудования сильно возрастают. Применение температуры перегрева сверх 600° С при высоком давлении пока технически не обеспечено. При этом к. п. д. идеального цикла высоко перегретого водяного пара все же значительно ниже к. п. д. цикла Карно, что обуславливается физическими и термодинамическими свойствами водяного пара как рабочего вещества. [c.528]

Это не означает, что становятся ненужными мероприятия, направленные на повышение рабочих температур пара. Любой успех здесь крайне важен, однако в современных паровых турбинах достигнуты практически предельные параметры. Использование насыщенного пара с температурой свыше 260 С сопровождается большими трудностями, так как для этого требуется создать слишком высокое давление. Вода — вещество с не самыми лучшими термодинамическими свойствами. Вода имеет низкую критическую температуру (647,4 К), и необходим перегрев, чтобы можно было обеспечить высокие рабочие температуры пара, позволяющие добиться хорошего КПД. Для воды характерно высокое критическое давление (21,83 МПа), поэтому при работе с насыщенным паром необходимо сооружать очень дорогие трубопроводы, а при работе оборудования на перегретом паре система трубопроводов становится более протяженной, хотя массу самих труб можно уменьшить. При температуре конденсации упругость водяного пара очень мала (0,00174 МПа при 16°С), из-за чего необходимо устанавливать на конденсаторах дорогостоящие вакуум-насосы. Наконец, жидкая вода имеет высокую теплоемкость, поэтому требуется затрачивать большое количество дополнительной теплоты при более низких температурах воды, чтобы поднять ее температуру до приемлемого рабочего значения. [c.227]

Опытные и теоретические исследования свойств водяного пара стали особенно интенсивно развиваться в начале XX столетия в связи с развитием паросиловых установок, применением турбин и перегретых паров, а также повышением давления и температуры пара. Эти исследования, проводившиеся в различных странах многими учеными, положили начало третьего периода развития теоретического и экспериментального изучения термодинамических свойств водяного пара и составления его таблиц. Изменились при этом и методы экспериментальных исследований свойств водяного пара, а также методы составления уравнений состояния пара и определения его физических величин. Эти методы стали более разнообразными, точными, опирающимися на обстоятельные и тщательные экспериментальные исследования. [c.490]

В закритической области вещество находится в однородном состоянии, и в нем отсутствует резкое разделение на отдельные фазы, что имеет место при пересечении пограничной кривой вдали от критической точки. Различие между жидкостью и паром в этой области носит лишь количественный характер, поскольку между ними можно осуществить непрерывный переход без выделения или поглощения скрытой теплоты изменения агрегатного состояния. Однако в указанных переходах непрерывный ряд микроскопических однородных состояний содержит области максимальной микроскопической неоднородности флуктуац ионного характера. Существование такой микроскопической неоднородности связано с падением термодинамической устойчивости первоначальной фазы и с возникновением внутри >нее островков более устойчивой фазы. Указанная внутренняя перестройка вещества, несмотря на свою нелрерывность, имеет узкие участки наибольшего сосредоточения, которые обусловливают появление резких скачков теплоемкости, сжимаемости, коэффициента объемного расширения, вязкости и других свойств вещества. Эти явления демонстрировались рис. 1-5, где был показан характер изменения критерия Прандтля для воды, и перегретого водяного пара от температуры и давления, и рис. 1-6 — для кислорода в зависимости от температуры при закритическом давлении. Из графиков следует, что при около- и закритиче-ских давлениях наряду с областями резкого изменения физических параметров имеются области, где они изменяются с температурой незначительно. При высоких давлениях в области слабой зависимости тепловых параметров от температуры теплоотдача подчиняется обычным критериальным зависимостям. В этом случае при проведении опытов можно не опасаться применения значительных температурных перепадов между стенкой и потоком жидкости, обработка опытных данныл также не [c.205]

Описываемая здесь методика основана на использовании таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара [29] и полностью повторяет ручную работу с ней. Такую таблицу можно рассматривать как матрицу, где столбцами будут табличные значения давления, строками - температуры, элементами -номер параметра воды или пара (энтальпия, энтропия, удельный объем, растворимость примесей и т. д.). Такой трехмерный массив разделен на две зоны недогретой воды и перегретого пара (рис. 16.1). [c.150]

Термодинамически выгодность применения пара высокого давления объясняется следующими свойствами водяного пара но мере повышения давления теплота жидкости непрерывно возрастает, а теплота испарения падает полная теплота весовой единицы сухого насыщенного пара возрастает с увеличением давления до 40 aim, а затем начинает падать. Теплота перегретого пара при постоянной i° падает непрерывно при повышении давления. Следовательно при получении сухого насыщенного пара снижение расхода топлива на весовую единицу пара будет иметь место, лишь начиная с 40 aim и выше. Что жекасаетсяперегретого пара,то, повышая давление и оставляя неизменной t° перегрева, мы снижаем непрерывно расход топлива на весовую единицу пара. Необходимо при ртом подчеркнуть, что экономия в топливе, получаемая на весовую единицу пара при повышении давления, вообще весьма незначительна. Так, при повышении давления с 15 а т раб. до 80, при неизменной темн-ре перегрева 400°, экономия топлива составляет всего 3,3%. Поэтому главная выгода от применения пара высокого давления лежит не в области котельной установки, а в области парового двигателя (см. Паровые машюши Турбины паровые). При данных выше условиях адиабатический перепад при давлении в конденсаторе в [c.130]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...