Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Декабря 2013 в 15:21, курсовая работа
По id диаграмме влажного воздуха, мы видим, что вместимость воздуха различна при разных температурах. Чем выше температура воздуха, тем больше пара он может в себя вместить, чем ниже температура, тем меньше он может в себя вместить. Если резко уменьшить температуру вместимость уменьшится, а излишек начнёт превращаться в жидкость.
1. Расчет газового цикла………………………………………………………………………………………….3
2. Построение Тs–диаграммы водяного пара………………..…………………………………......7
3. Построение is– диаграммы водяного пара……………...……………………………………....10
4. Построение на Тs–диаграмме воздуха линий =const и р=const…………………….14
5. Определение параметров влажного воздуха……………………………………………….....18
6. Построение id –диаграммы влажного воздуха………………………………………………...24
По полученным данным строится T-s диаграмма водяного пара, в которой следует показать местонахождение области влажного пара, перегретого пара и жидкости.
По Тs диаграмме водяного пара, мы видим, что энтропия (s) зависит от коэффициента сухости (х). Чем выше х, тем больше s.
3. ПОСТРОЕНИЕ i-s ДИАГРАММЫ ВОДЯНОГО ПАРА
3.1. Построение нижней пограничной кривой
Температура Тн для заданного давления Р определяется по уравнениям
Тн = 273 + tн, (3.1)
. (3.2)
Удельная энтальпия жидкости вычисляется по формуле
i / = cp×(tн – 0o), (3.3)
где cp = 4,19 кДж/(кг×К). Удельная энтропия жидкости находится по уравнению (2.1).
Результаты расчетов сводятся в таблицу 3.1.
Таблица 3.1. Исходные данные для построения нижней пограничной кривой
Р, МПа |
tн, оС |
Тн, К |
i /, кДж/кг |
s/, кДж/(кг×К) |
8.5 |
305.073 |
578.073 |
1278 |
3.143 |
9.0 |
309.463 |
582.463 |
1297 |
3.175 |
9.5 |
313.675 |
586.675 |
1314 |
3.205 |
10.0 |
317.723 |
590.723 |
1331 |
3.234 |
10.5 |
321.622 |
594.622 |
1348 |
3.262 |
11.0 |
325.384 |
598.384 |
1363 |
3.288 |
3.2. Построение верхней пограничной кривой
Удельная энтальпия сухого насыщенного пара определяется по формуле
i // = i / + r, (3.4)
где удельная
теплота парообразования
Результаты расчетов сводятся в таблицу 3.2.
Таблица 3.2. Исходные данные для построения верхней пограничной кривой
Тн, К |
r, кДж/кг |
r / Тн |
i //, кДж/кг |
s //, кДж/(кг×К) |
578.073 |
1661 |
2.874 |
2939 |
6.017 |
582.463 |
1648 |
2.83 |
2945 |
6.005 |
586.675 |
1636 |
2.789 |
2950 |
5.994 |
590.723 |
1624 |
2.75 |
2956 |
5.984 |
594.622 |
1613 |
2.713 |
2961 |
5.974 |
598.384 |
1602 |
2.677 |
2965 |
5.965 |
3.3. Построение линий характеризующих влажный пар
Удельная энтальпия влажного пара определяется по формуле
iх = i / + r×x, (3.5)
где х – степень сухости. Удельная энтропия влажного пара вычисляется по уравнению (2.4)
Результаты расчетов сводятся в таблицу 3.3.
Таблица 3.3. Исходные данные для построения линий характеризующих влажный пар
Тн,К |
iх, кДж/кг |
sх, кДж/(кг×К) | ||||||
х1 = 0,8 |
х2 = 0,6 |
х3 = 0,4 |
х4 = 0,2 |
х1 = 0,8 |
х2 = 0,6 |
х3 = 0,4 |
х4 = 0,2 | |
578.073 |
2607 |
2275 |
1943 |
1610 |
5.442 |
4.868 |
4.293 |
3.718 |
582.463 |
2615 |
2286 |
1956 |
1626 |
5.439 |
4.873 |
3.307 |
3.741 |
586.675 |
2623 |
2296 |
1969 |
1642 |
5.436 |
4.879 |
4.321 |
3.763 |
590.723 |
2631 |
2306 |
1981 |
1656 |
5.434 |
4.884 |
4.334 |
3.784 |
594.622 |
2638 |
2315 |
1993 |
1670 |
5.432 |
4.889 |
4.347 |
3.804 |
598.384 |
2645 |
2325 |
2004 |
1684 |
5.43 |
4.895 |
4.359 |
3.824 |
По полученным данным строится i-s диаграмма водяного пара. На диаграмме следует показать изобары и изотермы водяного пара в области влажного и перегретого пара.
По данной is диаграмме мы можем увидеть поведение влажного воздуха в зависимости от степени сухости.
4. ПОСТРОЕНИЕ НА T-s ДИАГРАММЕ ВОЗДУХА
ЛИНИЙ V = CONST И P = CONST
В зависимости от заданных параметров воздуха (Т1, p1, p2, p3, u2, u3), определяются изменения удельной энтропии для каждого процесса.
4.1. Построение линий u = const
В выбранном диапазоне температур Ti изменение удельной энтропии Dsi для изохорного процесса определяется по формуле
Dsi = сv×ln(Ti / T1), (4.1)
где cv = 0,71 кДж/(кг×К) – изохорная удельная теплоемкость. Полученные расчетные данные сводятся в таблицу 4.1, на основании которых строится линия u1 = const.
Таблица 4.1. Данные для построения линии u1 = const
Ti , К |
Dsi, кДж/(кг×К) |
370 |
0 |
380 |
0.019 |
390 |
0.037 |
360 |
-0.019 |
350 |
-0.039 |
Так как сv = const, то линии u1 = const, u2 = const и u3 = const будут эквидистантными. При этом достаточно вычислить (si – s1)v = R×ln(ui / u1), где R = 0,287 кДж/(кг×К) – удельная газовая постоянная для воздуха. Если u2 > u1, то (s2 – s1)v > 0; а если u3 < u1, то (s3 – s1)v < 0. Отложив относительно u1 = const по линии Ti = const значения величин (s2 – s1)v и (s3 – s1)v, следует построить линии u2 = const и u3 = const
4.2. Построение линий р = const
Изменение удельной энтропии Dsj для изобарного процесса определяется по формуле
Dsj = сp×ln(Ti / T1), (4.2)
где cp – изобарная удельная теплоемкость, кДж/(кг×К). С учетом cp = k×cv и формулы (4.1), выражение (4.2) принимает вид
Dsj = k× cv× ln(Ti / T1) = k×Dsi, (4.3)
где k = 1,41 – коэффициент Пуассона (показатель адиабаты). Следовательно, значения Dsj, можно найти произведением Dsi на k (по данным таблицы 4.1).
Расчет сводится в таблицу 4.2, на основании которой строится линия р1 = const, аналогично построенной линии u1 = const.
Таблица 4.2. Данные для построения линии р1 = const
Ti , К |
Dsj, кДж/(кг×К) |
370 |
0 |
380 |
0.027 |
390 |
0.053 |
360 |
-0.027 |
350 |
-0.056 |
Также как изохоры, изобары будут эквидистантными. Для построения линий р2 = const и р3 = const следует только вычислить величины (si – s1)р = R×ln(рi / р1). Если р2 > р1 и р3 < р1, то соответственно (s2 – s1)р > 0 и (s3 – s1)р < 0. Отложив относительно р1 = const по линии Ti = const значения величин (s2 – s1)р и (s3 – s1)р, несложно построить искомые линии р2 = const и р3 = const
Для построения линий u = const:
Для построения линий р = const
По данной Тs диаграмме мы видим что, изохора (u = const) намного круче, чем изобара (p=const).