- •Глава 6 водяной пар и его свойства
- •§6.1. Основные понятия и определения
- •§ 6.2. Термодинамическая фазовая рТ – диаграмма. Уравнение клапейрона - клаузиуса
- •§ 6.6. Основные параметры воды и водяного пара
- •§ 6.7. Процессы изменения состояния водяного пара в pν -,ts - и is -диаграммах
- •§ 6.8. Влажный воздух. Абсолютная влажность, влагосодержание и относительная влажность воздуха
- •§ 6.9. Теплоемкость и энтальпия влажного воздуха
- •Глава 7 термодинамика газового потока
- •§ 7.1. Уравнение энергии газового потока
- •§7.2. Располагаемая работа газового потока
- •§ 7.3. Основные закономерности соплового и диффузорного адиабатного течения газа
- •§ 7.4. Истечение идеального газа из суживающихся сопел
- •§ 7.5 Истечение идеального газа из комбинированного сопла лаваля
- •§ 7.6. Расчет истечения реальных газов и паров
- •7.7 Адиабатное дросселирование
- •§ 7.8. Дроссельный эффект (эффект джоуля-томсона)
- •§ 7.9. Газовые смеси
- •Глава 8 компрессорные машины
- •§ 8.1. Мощность привода и коэффициенты полезного действия компрессора
- •§ 8.2. Многоступенчатый компрессор
- •Глава 9 циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания
- •§ 9.1. Краткие исторические сведения
- •§ 9.2. Классификация двс
- •§ 9.3. Циклы двс с подводом теплоты при постоянном объёме
- •§9.4. Циклы двс с подводом теплоты при постоянном давлении
- •§ 9.5. Циклы двс со смешанным подводом теплоты
- •Глава 10 циклы газотурбинных установок и реактивных двигателей
- •§ 10.1. Циклы гту с подводом теплоты при постоянном давлении
- •§10.2. Циклы гту с подводом теплоты при постоянном объеме
- •§ 10.3. Методы повышения термического кпд гту
- •§ 10.4. Циклы реактивных двигателей. Жидкостные реактивные двигатели
- •10.5. Воздушно-реактивные двигатели
- •§ 10.6. Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель
- •§ 10.7. Компрессорные воздушно-реактивные двигатели
- •§ 10.8. Термодинамические методы сравнения циклов тепловых двигателей
- •Глава 11 циклы паросиловых установок мгд-генератор
- •§ 11.1. Цикл карно во влажном паре и его недостатки
- •§ 11.2. Основной цикл псу-цикл ренкина
- •§ 11.3. Полезная работа цикла ренкина. Работа питательного насоса
- •§ 11.4. Термический кпд цикла ренкина
- •§ 11.5. Влияние параметров пара на термический кпд цикла ренкина
- •§ 11.6. Промежуточный перегрев пара
- •§ 11.7. Регенеративный цикл паросиловой установки
- •§ 11.8. Бинарные (двойные) циклы
- •§ 11.9. Циклы парогазовых установок
- •§ 11.10. Циклы атомных электростанций
- •§ 11.11. Циклы электрических станций с магнитогидродинамическими генераторами
- •Глава 12 циклы холодильных машин
- •§12.1. Цикл воздушной холодильной установки
- •§ 12.2. Цикл паровой компрессорной холодильной установки
- •§ 12.3. Цикл холодильной установки абсорбционного типа
- •§ 12.4. Цикл пароэжекторной холодильной установки
- •§ 12.5. Тепловой насос
- •§ 12.6. Вихревая труба
- •§ 12.7. Термотрансформаторы
- •Глава 13 элементы химической термодинамики
- •§ 13.1. Классификация химических реакций
- •§13.2. Первый закон термодинамики в применении к химическим реакциям
- •§ 13.3. Тепловой эффект реакции
- •§ 13.4. Теплоты химических реакций
- •§ 13.5. Закон гесса
- •§13.6..Закон кирхгофа
- •§ 13.7. Применение второго закона термодинамики к химическим процессам
- •§ 13.8. Изохорно-изотермический и изобарно-изотермический потенциалы
- •§13.9. Максимальная работа реакции
- •§ 13.10. Уравнения максимальной работы (уравнения гиббса-гельмгольца)
- •13.11. Химический потенциал
- •§ 13.12. Условия равновесия в изолированных однородных (гомогенных) системах
- •§ 13.13. Условия равновесия в изолированных неоднородных (гетерогенных) системах и химических реакциях
- •§13.14. Равновесие в химических реакциях
- •§ 13.15. Закон действующих масс. Константы равновесия химических реакций
- •§ 13.16. Термическая диссоциация. Степень диссоциации
- •§ 13.17. Зависимость между константой равновесия и степенью диссоциации
- •§ 13.18. Зависимость между константой равновесия и максимальной работой. Уравнение изотермы химической реакции
- •§ 13.19. Влияние температуры реакции на химическое равновесие. Принцип ле-шателье
- •§ 13.20, Тепловая теорема нернста. Третье начало термодинамики
- •§ 13.21. Третье начало термодинамики в формулировке планка (постулат планка)
§ 6.7. Процессы изменения состояния водяного пара в pν -,ts - и is -диаграммах
Для анализа работы паросиловых установок важное значение имеют изохорный, изобарный, изотермический и адиабатный процессы.
Изохорный процесс (ν=const) в pv-, Ts- и is - диаграммах представлен на рис. 6.6.
Рис. 6.6 a
Рис. 6.6б
Рис. 6.6в
На pv - диаграмме изохорный процесс изображается отрезком прямой, параллельной оси ординат (рис. 6.6а). На Ts - диаграмме процесс изображается кривой линией, которая направлена выпуклостью вверх в области влажного пара и вниз - в области перегретого пара (рис. 6.6б). В is - диаграмме изохора является кривой линией с выпуклостью вниз (рис. 6.6в).
В изохорном процессе внешняя работа равна нулю, и вся теплота, подведенная к рабочему телу, расходуется на изменение внутренней энергии, т.е.
dq = du,
или
.
Так как i = и+pv, то
. (6,6)
Все необходимые параметры для расчета количества теплоты по формуле (6.6) могут быть найдены с помощью is - диаграммы (рис. 6.6в). Для этого следует найти лишь положения начальной и конечной точек процесса (точки 1 и 2) и определить все величины, входящие в формулу (6.6).
Количество теплоты, переданное рабочему телу в изохорном процессе, определяется площадью под кривой процесса в Ts - диаграмме (рис. 6.6б).
Изобарный процесс (р = const) в pv-, Ts-, и is - диаграммах представлен на рис. 6.7.
рис. 6.7а
рис. 6.7б
рис. 6.7в
В pv - диаграмме он изображается линией, параллельной оси абсцисс (рис. 6.7а), в Ts - диаграмме - горизонтальной прямой в области влажного пара и кривой, имеющей выпуклость вниз, - в области перегретого пара (рис. 6.7б). В is - диаграмме изобарный процесс представляется прямой линией в области насыщенного пара и кривой с выпуклостью вниз - в области перегретого пара.
Работа в изобарном процессе определяется по формуле
и численно равна площади под линией процесса в pv - диаграмме (рис. 6.7а). Подведенное удельное количество теплоты определяется по формуле
q = i2-i1
и численно равно площади под кривой изобарного процесса в Ts - диаграмме (рис. 6.7б).
Изменение внутренней энергии в изобарном процессе находится в виде
.
Изотермический процесс (Т = const) в pv-, Ts-, и is - диаграммах представлен на рис. 6.8. В pv - диаграмме изотерма в области влажного пара идет параллельно оси абсцисс (совпадая с изобарой), а в области перегретого пара она изображается кривой с выпуклостью вниз (рис. 6.8а). В Ts - диаграмме изотерма представляется линией, параллельной оси абсцисс (рис. 6.8б). В is - диаграмме в области влажного пара изотерма имеет вид прямой линии, совпадающей с изобарой и пересекающей кривые постоянных степеней сухости х, а в области перегретого пара она изображается кривой с выпуклостью, направленной вверх.
Рис. 6.8а
Рис. 6.8б
Рис. 6.8в
Работа в изотермическом процессе определяется по формуле
и численно равна площади под кривой процесса в pv - диаграмме (рис. 6.8а).
Подведенное в процессе удельное количество теплоты
определяется площадью под кривой процесса b Ts- диаграмме (рис. 6.8б). Изменение внутренней энергии будет
,
где все необходимые параметры могут быть найдены на pv-, Ts-, и is - диаграммах.
Адиабатный процесс (dq = 0) в pv-, Ts-, и is - диаграммах представлен на рис. 6.9. В pv - диаграмме он имеет вид кривой линии с выпуклостью, направленной вниз (рис. 6.9а). В Ts- и is - диаграммах адиабатный процесс изображается линией, параллельной
оси ординат (рис. 6.9б,6.9в).
Рис. 6.9а
Рис. 6.9б
Рис. 6.9в
Удельная работа и изменение внутренней энергии в адиабатном процессе находятся по соотношениям
;
.