6 Порядок виконання заняття

6.1 Задача №1, в який слід визначити режим руху рідини та витрати напору по довжині трубопроводу.

Дано:

l =

d =

Q =

Рішення:

Відповідь:

6.2. Задача №2.

Висмоктуючий трубопровід насосу має довжину l та діаметр d, висота висмоктування h (Рисунок 2). Визначить тиск у кінці трубопроводу (перед насосом), якщо витрата рідини Q, коефіцієнти опору коліна = 0,3, вентиля= 4,5 , фільтра= 10.

Дано:

l=

d=

h=

= 0,3,= 4,5,= 10

Рішення:

Відповідь:

7 Висновки:

Робота виконана_______________________ Підпис________________

(дата виконання роботи)

ПРАКТИЧНА РОБОТА №2

Тема : Дослідження параметрів водяної пари за допомогою hs-діаграми

1 Мета заняття

1.1. Навчитися визначати параметри водяної пари за допомогою hs

діаграми.

1.2. Навчитися проводити аналіз основних термодинамічних процесів

водяної пари.

2 Дидактичний матеріал

2.1. Рисунок 1 - hs - діаграма водяної пари

2.2. Рисунок 2 - Основні процеси водяної пари у hs-діаграмі

.

3 Загальні відомості

В теплотехніці поряд газами широко використовуються пари різноманітних рідин, з яких найбільше застосування отримала водяна пара. Вона використовується, як робоче тіло у парових двигунах, і як теплоносій в теплообмінних апаратах. В обох випадках водяна пара використовується при таких тисках і температурах ,при яких до нього не можна застосовувати закони ідеальних газів, а отже, і їх рівняння стану, тому пару роздивляються як реальний газ. Пару можна отримати двома засобами : випаровування і кипіння рідини .

В залежності від властивостей пара може бути насиченою або перегрітою . Насиченою парою називається така пара , яка утворюється за присутністю води і знаходиться в ній в рівновазі.

Тиск насиченої пари залежить від температури, і кожному тискові пари відповідає призначена температура. Температура насиченої пари і рідини , з якою пара дотикається, називається температурною насиченістю, або температурою кипіння t.

Насичена пара може бути сухою та вологою . Сухою насиченою парою називається така пара, яка цілком не містить краплинок рідини.

Вологою насиченою парою називається механічна суміш сухої насиченої парою і киплячої рідини. Вологий пар характеризується степенем сухості х . Ступенем сухості називають масову частку сухої насиченої пари, яка знаходиться у воді 1кг вологої пари. Величина перших називається степенем вологості і позначається у ; вона показує масову частку киплячої рідини яка знаходиться в 1 кг вологої пари.

Параметрами, визначаючими стан насиченої пари, є тиск, температура та ступінь сухості х ( або питомий об'єм та температура ).

Якщо до сухої насиченої пари підвести додаткове тепло при тому ж тиску, якій має сухий насичений пар, то він становиться перегрітою парою. Перегрітою парою називається пар який має температуру більш високу ніж насичений пар, при тому ж тиску. Температура перегрітої пари позначається буквою t_п.. Різниця температур ( t_п – t_н ) називається степеню перегріву чи перегрівом. При високих степенях перегріву пара. по своїм ознакам наближається до ідеальних газів. Параметрами, визначаючими стан пері грітої пари являється тиск та температура пари ( або питомий об'єм ).

Детальне теоретичне дослідження якості реальних газів було виконано радянськими вченими М. П. Муколовічем і І. І. Новиковим, ними було введено нове рівняння стану реального газу. Розрахунки які виконуються за цим рівнянням, та зрівняння їх результатів з експериментальними даними показали його високу точність. З використовуванням цього рівняння складені таблиці та діаграми для водяної пари. По таблицям можливо визначити: величини : питомий об'ємів води, сухої насиченої пари та перегрітої водяної пари, значення ентальпії та теплоти пароутворення. Крім таблиць розрахунки процесів з водяною парою можна виконувати графічним методом за допомогою hs - діаграми, яка будується по табличним даним. Розрахунки процесів водяної пари проводяться у наступному порядку: за заданими параметрами пари знаходять початкові та кінцеві точки процесу та визначають шукані величини на початку та вкінці процесу ( ентальпію, ентропію, об'єми та т.д. ). За формулами, які зведені в таблицю 1, визначають зовнішню теплоту, яка приймає участь у процесі, зміну внутрішньої енергії та зовнішню роботу, здійсненну в процесі.

Таблиця 1- Формули для розрахунків
Процеси	Зміна внутрішньої енергії	Зовнішня робота	Кількість тепла
Ізобарний	U=(h2-pV2) - (h1-pV1)=h2-h1-p(V2-V1)	L=p(V2-V1)	q=h2-h1
Ізохорний	U=(h2-p2V) - (h1-p1V)=h2-h1-V(p2-p1)	L=0	q=U
Ізотермічний	U=(h2-p2V2) - (h1-p1V1)	L=q-U	q=T(s1-s2)
Адіабатний	U=(h2-p2V2) - (h1-p1V1)	L= - U=U1 – U2	q=0

Як було відмічено раніше при вивченні теплових процесів найбільше застосовування одержала hS - діаграма, істотно спрощує розрахунки з парами. В цій діаграмі, по осі ординат відкладається ентальпія, а по осі абсциси-ентропія. hS - діаграма будується по табличним даним . Спочатку будується нижнє 1- К та верхня К - 2 прикордонні криві (К - критична точка, для води параметрами критичної точки являється : критичний тиск p_k = 221,3бар ;

критична температура t_k = 374,15 ⁰С ;

критичний питомий об'єм V_k = 0, 00326 м³/ кг ).

Нижче граничних кривих 1-R – 2-K находиться область вологої насиченої пари, вище верхньої граничної кривої - область перегрітої пари, лівіше нижньої граничної кривої - область рідини. Після цього наносяться ізобари, які в області насиченої пари з'являються одночасно з ізотермами та зображуються прямими лініями, які йдуть з лівого нижнього кута доверху. Кожна ізобара відповідає відповідному тиску. В області перегрітої пари ізобари і ізотерми розходяться: ізобари повертають до верху, а ізотерми прагнуть до горизонтальної прямої. На рисунку 1 ізотерми зображені пунктирними лініями. В області вологої пари проводяться також лінії постійної сухості, які виходять з точки К. На цю ж діаграму часто наносять ще ізохори ( лінії постійних об'ємів ). Звичайно на практиці використовується тільки частина діаграми. Це дає можливість виконувати робочу частину діаграми в більш крупному масштабі та зробити її зручною для використовування.

l=(3410-9,0·10·0,037)-(2075-0,005·10 22,5)=115,5 кДж/кг .

Рисунок 1- Діаграми водяної пари