24. Водяной пар. Насыщенный, сухой насыщенный, перегретый пар. Степень сухости пара. Удельная теплота парообразования. Тройная точка воды. Критическое состояние воды.

Парообразование – переход вещества из жидкого состояния в газообразное

Конденсация – обратный процесс парообразования.

Температура насыщения – функция давления.

Насыщенный пар – это пар, образующийся над кипящей жидкостью, имеющий температуру равную температуре кипящей жидкости и находящийся с жидкостью в термодинамическом равновесии.

Сухой насыщенный пар- это насыщенный пар, не содержащий капель жидкости, представляющий собой реальный газ.

Перегретый пар имеет температуру выше температуры насыщенного пара при данном давлении, полученного из сухого насыщенного пара в результате теплоподвода.

Степень сухости – равна отношению массы сухого пара входящего в состав влажного пара к суммарной массе влажного пара.

Удельная теплота парообразования - это теплота, которую необходимо передать 1 кг кипящей жидкости, чтобы полностью превратить ее в сухой насыщенный пар. ,

где энтальпии, соответственно кипящей жидкости и сухого насыщенного пара.- чем выше давление, тем ниже

Тройная точка воды – особое состояние, при котором в равновесии находится лед, жидкая вода, водяной пар (все три агрегатных состояния).

Параметры тройной точки: (глубокий вакуум);

Критическое состояние воды характеризуется параметрами:;;.

25. Диаграммы и таблицы водяного пара.

Диаграммы водяного пара:

PС T

t=const

K

K 4

4 p=const

1 2

2 3 x=0.9

x=0.1 x=0.9 3

A B A x=0.1 B

V S

h

P=const t=const

4

K х=0,9

2 B

х=0,1 3

A s

критическая точка.

линия кипящей жидкости.

линия сухого насыщенного пара.

линия таянья льда.

1. область льда.

2. область жидкости.

3. область насыщенного пара.

4. область перегретого пара

тройная точка.

----х- линии постоянной степени сухости.

26. Газотурбинная установка. Цикл Брайтона.

Газовая турбина – тепловой двигатель, в котором рабочим телом являются продукты сгорания органического топлива, жидкого или газообразного, получаемые в камере сгорания, расположенной перед турбиной.

Мощность газовой турбинной установки - до 150МВт.

Термический КПД цикла Байрона:

;

компрессор.

камера сгорания.

турбина.

электрогенератор.

адиабатное сжатие воздуха в компрессоре.

изобарный процесс в камере сгорания с теплоподводом

адиабатное расширение газа в турбине.

изобарный процесс с теплоотводом (выхлоп).

степень сжатия воздуха в компрессоре.

27. Паротурбинная установка. Цикл Ренкина.

ПТУ – тепловой двигатель или тепловая машина, в которой рабочим теплом является пар, полученный в котельном агрегате.

Схема:

паровой котел.

паровая турбина.

электрогенератор.

конденсатор.

насос.

адиабатное расширение пара в турбине.

изобарно-изотермический процесс в конденсаторе.

адиабатное повышение давления конденсата в насосе.

изобарный процесс в паровом котле.

Достоинства цикла Ренкина:

1. цикл Ренкина включает два адиабатных процесса, один изотермический и еще один частично изотермический, то есть по форме цикла Ренкина близок к циклу Карно.

2. вода перекачивается насосом в жидком состоянии, поэтому расход энергии на привод насоса относительно мал.

;

Термический коэффициент полезного действия:

Влияние параметров цикла на термический коэффициент полезного действия:

давление в конденсаторе.

При снижении давления в конденсаторе, термический коэффициент полезного действия увеличивается.

давление пара перед турбиной.

При увеличении давления пара перед турбиной, термический коэффициент полезного действия увеличивается.