Пар Изменения состояния — Расчет

На рис. 6.6, а представлено семейство кривых 1-3 к -1) в зависимости от величины для различных значений параметра 7,. Расчет jV, N" произведен с использованием физических свойств воды и водяного пара в состоянии насыщения при р = 1 бар. Кроме того, принято X = 10 Вт/(м К) 5 = 10 мм i>o = 2 °С. Параметр Bi в этих условиях изменяется за счет изменения расхода охладителя G. Полному испарению этого расхода охладителя и перегреву его внутри пористой стенки до 350 °С соответствует значение внешнего теплового потока <7, указанное на дополнительной оси абсцисс. [c.138]

Уравнение состояния реального газа, отражающее все его свойства, как это будет показано ниже (см. 4.9, 4.10) весьма сложно, и непосредственное использование его при исследовании термодинамических процессов связано с большими трудностями. Процесс вычислений значительно облегчают ЭВМ, с помощью которых по сложным уравнениям вычисляют наиболее употребимые параметры состояния с относительно небольшими интервалами их значений. По результатам расчета составляют таблицы термодинамических свойств и строят термодинамические диаграммы, такие, как Гх-диаг-рамма и ей подобные. Таблицы и диаграммы широко используют в анализах и технических расчетах, например, процессов изменения состояния водяного пара (см. 11.6 и гл. XII) и других веществ. [c.40]

По уравнению (11.26) составлены таблицы перегретого водяного пара и построена диаграмма is (см. 11.6) для водяного пара, с помощью которых производят расчеты процессов изменения состояния водяного пара. [c.172]

Чтобы выполнить расчеты по изменению состояния такой смеси, необходимо иметь данные о термодинамических свойствах пара необходимо знать, по крайней мере, зависимость между параметрами на линии насыщения и величину энтальпии пара. Для водяного пара это легко находится по соответствующим таблицам. Но для большинства жидкостей таких данных о парах нет или их трудно бывает найти. Поэтому приходится прибегать к более или менее приближенным эмпирическим зависимостям следующего вида [c.10]

Диаграмма отражает изменение состояния только паровоздушной составляющей смеси в предположении, что энтальпия вводимой или удаляемой жидкости при фазовых переходах равна нулю (условие обособленного массового воздействия). Из этого следует, что количество тепла, поглощаемое или выделяемое в связи с фазовым переходом, в таких процессах равно не теплоте парообразования, а энтальпии сухого насыщенного пара. Поэтому в расчетах таких процессов всегда имеется погрешность на величину энтальпии жидкости, образовавшейся вследствие конденсации пара или испарившейся в процессе. Поправка на энтальпию жидкости равна произведению веса влаги, содержащейся в жидкой фазе, на температуру смеси dj (удельную энтальпию жидкости полагаем численно равной ее температуре). [c.99]

При адиабатном процессе, например, сжатия с испарением в смеси должна содержаться или впрыскиваться влага в жидкой фазе, при этом пар в течение всего процесса будет оставаться насыщенным. Так как жидкость несжимаема, она в процессе сжатия работы не потребляет. Поэтому для расчета адиабатного процесса достаточно определить изменение состояния паровоздушной составляющей смеси, для чего и служит объединенная диаграмма I-S. [c.146]

Следует иметь в виду, что i—S- и Т— -диаграммы отражают изменение состояния парогазовой (паровоздушной) составляющей смеси в предположении, что энтальпия и энтропия вводимой или удаляемой жидкости при фазовых переходах равны нулю. В этом случае количество тепла, поглощаемое или выделяемое при фазовом переходе, равно не теплоте парообразования, а энтальпии сухого насыщенного пара. Поэтому в расчеты вводится погрешность на величину энтальпии (энтропии) жидкости, образовавшейся вследствие конденсации или испарившейся в процессе, равная произведению веса влаги, содержащейся в жидкой фазе, на энтальпию (энтропию) жидкости при температуре смеси (или [c.36]

Аналитический метод исследования процессов изменения состояния пара в практических расчетах обычно не применяется из-за его сложности и трудоемкости. Предпочтительным является графический метод исследования с применением для этого энтропийных диаграмм Т — s и i — s для пара. [c.88]

Практически расчет процессов, происходящих в паросиловых установках, производят обычно графическим методом, используя диаграмму г — 5 для пара. Рассмотрим основные частные случаи изменения состояния пара, пользуясь диаграммой I—5. [c.91]

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]

Прн расчете термодинамических процессов изменения состояния пара так же, как и при расчете газовых процессов, определяют его начальные и конечные параметр . , изменение его внутренней энергии, работу и количество теплоты процесса. Однако в ходе термодинамического процесса может произойти изменение агрегатного состояния рабочего тела. Так, например, перегретый пар при изменившихся условиях переходит в жидкость или в состояние влажного насыщения. Поэтому уравнение (1-2) изменения состояния рабочего тела (Клапейрона) не может быть применено для пара. [c.77]

Дальше в ряде параграфов рассматриваются основные процессы изменения состояния насыщенных и перегретых паров. Расчет процессов проведен обычным аналитическим методом. О графическом методе расчета паровых процессов в учебнике Брандта не сказано ни слова, а между тем в 1918 г. об этом методе надо было бы сказать. Ведь диаграмма I — 5 уже существовала почти 15 лет. [c.202]

О графическом методе исследования и расчета процессов изменения состояния водяного пара будет весьма подробно сказано в гл. 6. [c.300]

О методах исследования II расчета основных процессов изменения состояния водяного пара [c.497]

Исследование и расчет основных процессов изменения состояния водяного пара могут, [c.497]

При изменении состояния влажного воздуха количество сухого воздуха в смеси обычно не меняется, а количество водяного пара либо уменьшается вследствие конденсации, либо увеличивается вследствие испарения влаги, В связи с этим тепловые расчеты с влажным воздухом принято относить к 1 кг сухого воздуха. [c.165]

Адиабатный процесс изменения состояния газа имеет очень важное значение в технике. Хотя стенки цилиндров в двигателях не всегда изолируют, однако расширение и сжатие в них> происходят так быстро, что теплообмен между газом и стенками цилиндра, через которые к внешней среде проходит тепло, невелик и с ним в расчетах часто можно не считаться. Поэтому процессы расширения и сжатия рабочих тел (газ, пар) в двигателях в этих случаях можно считать адиабатными. [c.59]

При расчете п ровых процессов могут встретиться три случая процесс протекает полностью в области насыщения процесс протекает полностью в области перегрева процесс протекает частично в области насыщения, частично в области перегрева, т. е. характерной особенностью термодинамических процессор водяного пара является то, что пар в ходе процесса может переходить из одного состояния в другое, например, из перегретого во влажный насыщенный пар или наоборот. Поэтому расчет паровых процессов с помощью соответствующих диаграмм удобен прежде всего в силу того, что на диаграмме легко установить, происходит ли изменение состояния пара. При расчете процессов с помощью диаграмм используют иногда и аналитические соотношения, например в том случае, когда необходимо вычислить работу или изменение внутренней энергии. [c.97]

При изменении состояния влажного воздуха весовое количество чистого воздуха в смеси обыкновенно не меняется, весовое же количество пара уменьшается вследствие его конденсации (редко) или увеличивается вследствие испарения влаги из подсушиваемых материалов (самый частый случай). Поэтому целесообразно все расчеты относить к 1 кг сухого воздуха, в связи с чем и влагосодержание й определяется по отношению к 1 кг сухого воздуха. В частности, и энтальпию влажного воздуха относят к 1 кг сухого воздуха, т. е. к (l+i/) кг влажного воздуха. Эта энтальпия I суммируется, следовательно, из энтальпии 1 кг сухого воздуха и энтальпии й кг пара, т. е. [c.339]

В 20-е годы развитие учения о теплообмене в СССР возглавил академик М. В. Кирпичев, школа которого заложила основы теории подобия и ее приложения к вопросам теплопередачи. Советскими учеными были разработаны оригинальные и эффективные способы расчета процесса теплопроводности с помощью теории регулярного режима и метода элементарных балансов были предложены расчет конвективного теплообмена по методу теплового пограничного слоя, расчеты теплопередачи при кипении жидкостей и конденсации паров, расчеты различных случаев теплопередачи и, в частности, теплоотдачи перегретого пара при высоких давлениях, расчеты взаимной облученности тел в задачах радиационного теплообмена. Были разработаны также оригинальные методы экспериментального изучения процессов теплоотдачи и теплопроводности различных жидкостей, газов и водяного пара, определены их коэффициенты теплопроводности при высоких давлениях и температурах, составлены таблицы водяного пара и других рабочих веществ и разработаны нормы теплового расчета паровых котлов. Были разработаны также вопросы нестационарной теплопроводности, исследованы явления теплопередачи в двигателях внутреннего сгорания и теплообмена при изменении агрегатного состояния теплоносителя. [c.8]

Следует отметить, что введение понятия энтальпия газа в значительной мере упрощает расчеты многих термодинамических процессов, вид и структуру некоторых формул и позволяет использовать графический метод исследования процессов, что исключительно широко применяется, особенно при расчете процессов изменения состояния водяного пара. Как параметр состояния газа энтальпия является функцией любых независимых переменных р, v, Т), определяющих его состояние, т. е. [c.30]

Приведенное уравнение можно применять к любому реальному газу, и в частности к перегретому водяному пару. Но в связи с тем, что практически это сложное уравнение использовать трудно, с его помощью были вычислены основные физические величины перегретого водяного пара при различных р и Т, составлены таблицы и построена диаграмма в is-координатах, на основании которых и проводятся расчеты процессов изменения состояния водяного пара. [c.74]

В 2.4 была отмечена важность Гх-диаграммы для исследования термодинамических процессов изменения состояния газов. Не меньшее значение имеет эта диаграмма и для изучения процессов и проведения расчетов, связанных с водяным паром. Ценность этой диаграммы, как известно, обусловлена тем, что в ней площадь под кривой обратимого процесса соответствует количеству теплоты, подводимой к рабочему телу или отводимой от него. [c.83]

В практике чаще всего встречается последний случай. Расчеты процессов изменения состояния водяного пара, т. е. определение всех параметров состояния в начале и конце процесса, определение количества теплоты, работы и изменения внутренней энергии, можно проводить как аналитическим, так и графическим методом с применением is-диаграммы. Аналитический метод сложен из-за громоздкости уравнений состояния водяного пара. [c.87]

Графический метод расчета предельно простой и универсальный, ибо методика его остается одной и той же во всех трех случаях. Простота этого метода состоит в том, что он фактически сводится к нахождению по гх-диаграмме значений параметров пара в его начальном и конечном состояниях и к решению несложных уравнений. На рис. 6.6— 6.8 в диаграммах pv, Тз и гх показаны изохорный, изобарный и изотермический, на рис. 6.9 в Тх и /х-диаграммах—адиабатный процессы изменения состояния водяного пара, соответствующие третьему, т. е. наиболее общему, случаю. На рис. 6.10 изображен процесс изменения состояния водяного пара при постоянной степени сухости х. Естественно, что этот процесс может протекать только в области насыщенного пара. [c.88]

Точные расчеты процессов изменения состояния водяного пара выполняются с использованием сложных расчетных формул или специальных таблиц. Если высокая точность не требуется, то расчеты ведут с применением зЬ-диаграммы, которая рассматривается ниже. [c.79]

В практике расчетов тепловых двигателей (паровых и газовых турбин, компрессоров и др.) наибольшее распространение находят тепловые диаграммы, в которых по осям координат отложены либо температура и энтропия, либо энтальпия и энтропия (диаграммы Тз и з). Такие диаграммы строятся по экспериментальным данным и позволяют с достаточной точностью рассчитывать различные процессы изменения состояния газов, в том числе в области влажного пара и вблизи линии насыщения. [c.67]

Для определения термодинамических параметров и расчета процессов изменения состояния влажного и перегретого пара могут использоваться термодинамические диаграммы. Точность результатов, полученных с помощью диаграмм, зависит от масштаба последних. Преимущества применения диаграмм обусловлены быстротой и наглядностью производимых действий. При построении диаграммы в определенной системе координат строят семейства однотипных линий (изобар, изохор и т. д.) с различными значениями определенного параметра (давления, удельного объема и т. д.). Положение точки на диаграмме определяется двумя параметрами, которые не обязательно откладывать на координатных осях это могут быть параметры пересекающихся кривых (например, давление и объем изобары и изохоры, пересекающихся в данной точке). [c.125]

При изменении состояния влажного воздуха количество сухого воздуха в нем остается неизменным, количество же водяного пара может уменьшаться при его конденсации или увеличиваться при испарении воды. Поэтому все расчеты целесооб])азно проводить применительно к 1 кг сухого воздуха влагосодержание d [c.153]

В практике расчетов одноразмерных течений широко применяются кривые Фанно. Аналитические зависимости между термическими параметрами состояния вдоль кривой Фанно известны лишь для совершенного газа. При исследовании течения реальных газов и влажных паров определение их состояний на линиях Фанно обычно связано с довольно кропотливыми графоаналитическими расчетами, так как местные температуры (или давления), отвечающие текущим значениям энтальпии и удельного объема, отыскиваются лишь путем последовательных приближений. В связи со сказанным выясним возможность аналитического описания изменений состояния влажного пара вдоль кривых Фанно. [c.231]

В природе, строго говоря, не существует сухих газов. Такие широко применяющиеся газы, как атмосферный воздух или продукты сгорания топлива всегда содержат, как известно, некоторое количество водяного пара. Но даже небольшое количество пара при определенных условиях может оказать весьма существенное влияние на термодинамические свойства газа и результаты изменения его состояния. Если же содержание пара оказывается более значительным или изменение состояния смеси происходит в такой области параметров, когда пар в течение всего процесса или некоторой его части претерпевает фазовый переход, то парогазовая смесь должна рассматриваться как особое тело, обладающее необычными для пара или газа термодинамическими свойствами. Изхорная и изобарная теплоемкости получают значения от О до оо и находятся в большой зависимости от давления и температуры, показатель адиабаты приближается к единице, количественный состав смеси влияет на параметры состояния и на их приращение и т. п. Термодинамический расчет такого процесса во многом усложняется. [c.6]

Диаграмма I-S для влажного воздуха может быть успешно использована в расчетах процессов, связанных с изменением состояния не только влажного воздуха, но и любого другого двухатомного газа, увлажненного водяным паром. Для этого достаточно изменить масштаб энтальпии и энтропии, а изохорам и линиям постоянного паросодержания придать другие числовые значения. При этом сетка кривых остается неизменной и числовые значения параметров отвечающие изобарам и изотермам, также сохраняются. [c.132]

Литературные данные о коэффициентах переноса в газах при переходном вакууме очень ограничены и носят эмпирический характер. Поэтому были проведены теоретические исследования вопроса, в результате которых удалось получить обобщенные уравнения для коэ(Й>и-циентов переноса в газе (паре), жидкости и твердом теле. Оказалось, что эти уравнения не только объясняют особенности теплопереноса в топках, но и могут быть использованы для решения ряда актуальных задач теплофизики, газодинамики, приборостроения и вакуумной техники. В частности, на основе обобщенных уравнений построен критериальный метод расчета газодинамического сопротивления и теплообмена тел, обтекаемых дозвуковым и сверхзвуковым потоком разреженного газа, осу-щестблен расчет вакуумно-порошковой теплоизоляции и теплоэлектрических вакуумметров. Кроме того, на основе обобщенных уравнений проведен расчет непрерывного изменения коэ( ициентов переноса при изменении состояния вещества от газа в условиях глубокого вакуума до твердого тела, включая фазовые переходы (при. оценке переноса в жидкостях и твердых телах использована модель сжатых газов). [c.4]

Заметим, что уравнение ро = onst для расчета процесса адиабатного изменения состояния пара неприменимо, однако, при грубых приближенных расчетах иногда пользуются эмпирической формулой [c.171]

Сочинение Цейнера содержит меньший круг общих рассматриваемых вопросов и является по своему содержанию и направленности более узким и односторонним, чем учебник Окатова. Основная теория в сочинении Цейнера изложена очень кратко при очень развито 1 изложении особенностей и теории насыщенных водяных паров. По с ществу этому вопросу посвящена большая часть книги Цейнера. Достаточно сказать, что почти 25% этого сочинения отводится рассмотрению и расчету семи частных случаев изменения состояния насыщенного пара. [c.63]

После установления понятия о критической температуре рассматривается диаграмма Эндрюса, дается уравнение Ван-дер-Ваальса и отмечаются общие условия, определяющие критическую точку. Дальше говорится об уравнении состояния перегретого пара Цейнера и о том, что теплоемкость этого пара Ср = 0,50836 ккал1кг град. Как видим, в учебнике Радцига теплоемкость Ср перегретого пара принимается (по Цейнеру) постоянной. Расчет процессов изменения состояния перегретых паров проводится аналитическим методом. [c.105]

В следующих 12 параграфах рассматриваются основные процессы изменения состояния насыщенного пара. Эти параграфы имеют наименования адиабата изменения смеси изменение степени сухости по адиабате опыты Гирна работа при адиабатическом расширении второй способ построения адиабаты для смеси эмпирическое уравнение адиабаты расширение и сжатие смеси при постоянной степени сухости теплоемкость сухого насыщенного пара при изменении по линии сухого насыщения нижняя предельная кривая предельные линии в координатах Т— изменение смеси при постоянном объеме расширение смеси по изодинаме. Метод расчета процессов в основном тот же, что и в других рассмотренных учебниках. Расчет адиабатного процесса проводится двумя методами (с использованием уравнений 52 = 51 и ри = С0П51). [c.134]

В некоторых учебниках (Орлова, пятое издание учебника Сушкова и др.) теория истечения газа дается в первой части книги в главе, в которой рассматриваются газовые процессы, а теория истечения пара — во второй части в главе, посвященной процессам изменения состояния пара. Такая постановка оправдывается тем, что методы расчета процесса истечения пара (диаграмма I— ) отличаются от методов расчета истечения газа. Кроме того, при такой постановке [c.292]

Но все же в отдельных учебниках еще можно видеть эти недостатки в них некоторые выводы не обладают должной направленностью, являются искусственными, содержащими излишне развитые математические действия и преобразования, неоправданно затрудняющими изучение термодинамики. Существование этих выводов в большинстве случаев обусловливается тем, что они заимствованы из старых учебников, притом без должного критического отношения к ним. Рассмотрение учебников убеждает в том, что методы выводов и обоснований некоторых соотношений термодинамики переходят на протяжении многих десятилетий из учебника в учебник без каких-либо изменений, хотя в отдельных случаях с развитием термодинамикн давно отпали те конкретные обстоятельства, которые когда-то их обусловили. Типичным примером таких устаревших, можно сказать даже отживших, методов исследований в курсах технической термодинамики может служить применение аналитического метода исследования и расчета основных процессов изменения состояния водяного пара, основанного на применении приближенных эмпирических соотношений и простейших уравнений состояния пара. Этот метод исследования процессов водяного пара был создан во второй половине XIX столетия. В начале XX столетия был создан графический метод исследования расчета паровых процессов и циклов — метод исключительно простой, универсальный, точный и общий для процессов как насыщенного, так и перегретого пара. [c.299]

Так, напри.мер, в пятом издании (1953) учебника Сушкова в 1-4 перед рассмотрением газовых процессов говорится об общем методе исследований процессов и показываются его особенности. В учебнике Ястржембского (1947, 1953 и 1960) обобщенные методы исследований и их сущность показываются перед исследованием газовых процессов перед построением теории дифференциальных уравнений термодинамики перед исследованием циклов двигателей внутреннего сгорания перед сравнением этих циклов перед исследованием паровых процессов и т. д. Например, в этом учебнике в 17-1 (1960) перед исследованием основных процессов показывается, в чем собственно состоит графический метод исследований и расчета процессов изменения состояния водяного пара. В учебнике Вукаловича [c.302]

Графический метод расчета паровых процессов имеет перед аналитическим многие существенные преимущества он является более обшим и простым. Общность этого метода обусловливается тем, что он применим для всех процессов изменения состояния водяного пара и для всех его состояний как насыщенных, так и перегретых. Он одинаково примспи.м для основных термодинамических процессов [c.500]

Объем рабочего тела в точке 3 очень мал по сравненикя с объемом водяного пара и поэтому им часто, в особенности при расчете установок, работающих на паре невысокого давления, пренебрегают, считая равным нулю. В этом случае точка 3 находится на оси ординат, и цикл изменения состояния рабочего тела изобразится так, как это показано на рис. 4-19. [c.187]

III. Графические методы расчетов. Т. к. решение вопросов с различ]плми изменениями состояний пара связано с постоянным интерполированием ио таблицам, что отнн.мает много времени,то на практике получили широкое [c.71]

Для пара показатель изоэнтропы в этом уравнении изменяется в зависимости от состояния для перегретого пара к = 1,26. .. 1,33 ив среднем для приближенных расчетов можно принять к = 1,3, для сухого насыщенного пара к = 1,135. При расчетах с помощью h, s-диаграммы изоэнтропийное изменение состояния определяется вдоль линии s = onst. [c.40]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...