ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОТЕХНИКА. Техническая термодинамика и теплотехника
 Скачать 0.91 Mb.
|
34 ТS-диаграмма водяного пара Рисунок 11 – ТS-диаграмма водяного пара Графически на ТS-диаграмме произвольный процесс нагрева жидкости, парообразования и перегрева пара при постоянном давлении изображается кривой  . Если нанести на диаграмме ряд таких изобарных процессов и соединить характерные точки, то получим пограничные кривые кипящей жидкости АК (х=0) и сухого пара КВ (х=1), которые сходятся в критической точке К.Пограничные кривые делят диаграмму на три части: влево от АК – область жидкости, между кривыми АК и КВ – область влажного пара, вправо от КБ и вверх от точки К – область перегретого пара. На диаграмму наносят изобары, линии постоянных удельных объемов, а в области влажного пара – линии равных степеней сухости. Область диаграммы, лежащая ниже изобары тройной точки (  ), изображает различные состояния смеси пар+лед.На TS-диаграмме площадь, заключенная между линией обратимого процесса и осью абсцисс (например,  ), изображает удельное количество теплоты, сообщаемое рабочему телу, для превращения воды в перегретый пар. Удельная работа любого обратимого цикла изображается на ТS-диаграмме площадью цикла. С помощью ТS-диаграммы легко определить термический КПД обратимого цикла.Недостатком диаграммы является то, что при определении количества теплоты приходится измерять соответствующие площади, что усложняет определение необходимых величин. 35IS-диаграмма водяного пара  Рисунок 12 – IS-диаграмма водяного пара IS-диаграмма для водяного пара впервые была предложена Молье в 1904 г. и обладает определенными преимуществами при расчетах по сравнению с ТS-диаграммой. Большим достоинством IS-диаграммы является то, что техническая работа и количество теплоты, участвующие в процессах, изображаются отрезками линий, а не площадями, как в ТS-диаграмме. По оси ординат откладывается удельная энтальпия пара, а по оси абсцисс – удельная энтропия. За начало координат принято состояние воды в тройной точке, где энтропия и энтальпия воды равны нолю. Пользуясь данными таблиц водяного пара, на диаграмме, прежде всего, наносят пограничные кривые жидкости и пара, сходящиеся в критической точке К. Пограничная кривая жидкости выходит из начала координат, так как в этой точке энтальпию и энтропию принимают равной нулю. Состояние воды изображается точками на соответствующих изобарах, которые практически сливаются с пограничной кривой жидкости. Линии изобар в области влажного пара являются прямыми наклонными линиями, расходящимися веером от пограничной кривой, жидкости. В изобарном процессе:  (115) . (116)Угловой коэффициент наклона изобары к оси абсцисс в каждой точке диаграммы численно равен абсолютной температуре данного состояния. Так как в области влажного пара изобара совпадает с изотермой, то согласно последнему уравнению изобары влажного пара являются прямыми линиями:  , а это и есть уравнение прямой лини.В области перегретого пара изобары имеют кривизну с выпуклостью, обращенной вниз. Изобара АВ соответствует давлению в тройной точке. В области влажного пара наносится сетка линий постоянной сухости пара (  ), которые сходятся в критической точке К. Изотермы в области влажного пара совпадают с изобарами. В области перегретого пара они расходятся: изобары поднимаются вверх, а изотермы представляют собой кривые линии, обращенные выпуклостью вверх. При низких давлениях изотермы весьма близки к горизонтальным прямым, с повышением давления кривизна изотерм увеличивается. На диаграмму наносится сетка изохор, которые имеют вид кривых, поднимающихся более круто вверх по сравнению с изобарами.Обратимый адиабатный процесс в IS-диаграмме изображается вертикальной прямой. Поэтому все вертикальные прямые представляют собой адиабаты. Область диаграммы, лежащая ниже изобары тройной точки, изображает различные состояния смеси пар+лед. |