Определение параметров воды и пара

Термодинамические параметры кипящей воды и сухого насыщенного пара берутся из таблиц теплофизических свойств воды и водяного пара.

Величины со штрихом относятся к воде нагретой до температуры кипения.

Величины с двумя штрихами – к сухому насыщенному пару.

Соответственно для изобарного процесса ,с учетом ранее записанной формулы, подведенная к жидкости теплота равна:

.

Величина r называется теплотой парообразования. r определяет количество теплоты, необходимое для превращения одного килограмма воды в сухой насыщенный пар той же температуры.

Приращение энтропии в процессе парообразования определяется формулой

.

Отсчет величин и принят от состояния воды в тройной точке. По известному давлению или температуре из таблиц воды и водяного пара берутся значения .

Параметры влажного пара определяются (правило аддитивности, в зависимости от х) по формулам по заданному давлению (или температуре) и степени сухости.

Состояния некипящей воды и перегретого пара задаются двумя параметрами (давление и температура). По заданным параметрам из таблиц воды и перегретого пара находят значения v, h, s.

T,s-диаграмма водяного пара Рис. 1.19. T,s-диаграмма водяного пара

Т,s - диаграмма используется для исследования различных процессов с водяным паром. Она строится путем переноса числовых данных таблиц водяного пара в Т,s координаты.

Точка -состояние воды в тройной точке ( ). Откладывая на диаграмме для разных температур значения и , получим нижнюю и верхнюю пограничные кривые.

Влево от нижней пограничной кривой располагается область жидкости. Между пограничными кривыми – двухфазная область влажного насыщенного пара. Вправо и вверх от верхней пограничной кривой – область перегретого пара.

h,s-диаграмма водяного пара

Рис. 1.20. h,s-диаграмма водяного пара

Диаграмма строится путем переноса числовых данных таблиц водяного пара в h,s-координаты. За начало координат принято состояние воды в тройной точке. Откладывая на диаграмме для различных давлений значения и для воды при температуре кипения, а также и для сухого насыщенного пара, получаем нижнюю и верхнюю пограничную кривые. Критическая точка К лежит не на вершине, а на левом склоне пограничной кривой. В области влажного пара температура вдоль изобары не изменяется, и она представляет собой наклонную прямую линию. После пересечения верхней пограничной кривой, температура вдоль изобары возрастает, и ее угловой коэффициент постепенно увеличивается. Чем больше давление, тем выше расположена изобара и тем круче она идет. Изотермы отделяются от изобар на верхней пограничной кривой. В области перегретого пара они обращены выпуклостью вверх. По мере роста температуры и уменьшения давления их кривизна уменьшается. Вдали от состояния насыщения изотермы приближаются к горизонталям . В h,s-диаграмме наносятся также линии , идущие круче изобар. Изохоры в области влажного пара являются прямыми наклонными линиями. Чем больше удельный объем, тем ниже располагается изохора. В области перегретого пара изохоры становятся кривыми, обращенными выпуклостями вниз.

Для любой точки на этой диаграмме можно найти p, v, t, h, s, x. Диаграмма широко используется при проведении тепловых расчетов. Для расчетов процессов с водяным паром достаточно лишь части диаграммы, которая называется рабочей. Рабочая часть диаграммы охватывает область, расположенную вправо от критической точки, и не содержит нижней пограничной кривой.