Suv va suv bug'ining Ts diagrammasi onlayn. Is (hs) - suv va suv bug'ining holat diagrammasi

23.09.2019

Shuningdek o'qing

Ilon ayollar bosh kiyimlarining ramzi: ijobiy ramziylik

Archangel Jabroilning ikonasi - bosh farishta Jabroilning ikonasi nimaga yordam berishini anglatadi, homiylikni anglatadi

Mifning kam ma'lum tomonlari

Tushdagi belgilar nimani anglatadi?

Rossiya imperiyasining ma'muriy-hududiy bo'linishi 1900 yildagi Rossiya imperiyasining viloyatlar bilan xaritasi

hs diagrammasining tavsifi

hs diagrammasi termodinamik jarayonlarni ko'rsatadi:

§ Izobarik jarayon (p= const) - binafsha chiziqlar (izobarlar),

§ Izotermik jarayon (t= const) - yashil chiziqlar (izotermlar),

§ Izoxorik jarayon (v= const) - qizil chiziqlar (izoxorlar).

Quruqlik darajasi va bug 'miqdori (X) - pushti chiziqlar. Qalin pushti chiziq - quruqlik darajasi X=1. Bu chiziq ostidagi hamma narsa nam bug 'hududidir.

"X" o'qi - entropiya, "h" o'qi - entalpiya.

Toʻyinganlik mintaqasidagi izobarlar oilasi bir-biridan ajralib turuvchi toʻgʻri chiziqlar toʻplami boʻlib, ular pastdan boshlanib, yuqori chegara egri chizigʻida tugaydi. Bosim qanchalik katta bo'lsa, mos keladigan izobar yotadi. Izobarlarning nam toʻyingan hududdan qizib ketgan bugʻ mintaqasiga oʻtishi yuqori chegara egri chizigʻida uzilishlarsiz sodir boʻladi.

Suv bug'ining i, s diagrammasida doimiy bug' tarkibidagi chiziqlar ( x= const) va doimiy o'ziga xos hajmli chiziqlar ( v= const). Izohorlar izobarlarga qaraganda biroz tik.

O'ta qizib ketgan bug'ning holati odatda muhandislikda bosim bilan aniqlanadi p va harorat t. Bu holatni ifodalovchi nuqta mos izobar va izotermaning kesishmasida joylashgan. Nam to'yingan bug'ning holati bosim bilan aniqlanadi p va bug' tarkibi x.

Bu holatni ifodalovchi nuqta izobar va chiziqning kesishishi bilan aniqlanadi x= const.

Suv bug'ining kritik parametrlari: tcr = 364,15 0 S, vcr = 0,00326 m 3 / kg, pcr = 22,129 MPa.

Hs diagrammasidan qanday foydalanish kerak

Keling, uni tasvirlash uchun kichik bir muammodan foydalanamiz. Keling, havodan bir shartni olib chiqaylik.

Dastlabki bug 'parametrlari bo'lsin: bug' bosimi R= 120 bar, bug 'harorati t= 550 ° S. Bug 'turbinada adiabatik ravishda kengayadi, masalan, 400 ° C haroratgacha.

Misol sifatida bu etarli bo'ladi.

Hs diagrammasidagi adiabatik jarayon vertikal chiziqdir (gorizontal chiziq drosseldir). Bu sizning ma'lumotingiz uchun.

Shunday qilib, bizda dastlabki bosim va harorat mavjud. Bu nuqtani hs diagrammasida topamiz:

Bizga kerak izobar, bosimga mos keladi 120 bar Va izoterm, haroratga mos keladi 550 °C. Ularning kesishmasida bizning muammomizdagi bug'ning dastlabki parametrlariga mos keladigan nuqta bo'ladi.

Bu nuqtani topib, biz allaqachon entalpiya va entropiyani aniqlashimiz mumkin. Topilgan nuqtaning proyeksiya o'qini tushirib, biz qiymatlarni bilib olamiz entalpiya(Y o'qi) va entropiya(X o'qi).

i = ~3480 kJ/kg, S = 6,65 kJ/(kg K)

Keyinchalik, adiabatik kengayishdan keyin bug'ning parametrlarini bilib olishimiz kerak. Biz bilamizki, biz qo'ygan shartlarga ko'ra, bug 'kengaydi va uning harorati nuqta 2= 400 ° S. Men is-diagrammada adiabatik jarayon vertikal chiziq sifatida tasvirlanganligini aytib o'tgan edim. Bu chiziqni 1-nuqtadan (boshlang'ich parametrlar) izoterm bilan kesishmagacha chizamiz. 400 °C.

Salom! Formulalar yordamida holatning parametrlari va funktsiyalarini aniqlash suv bug'ining issiqlik sig'imi va bug'lanish issiqligining harorat va bosimga murakkab bog'liqligi tufayli ko'pincha qiyin. Shuning uchun, suv bug'lari uchun, eksperimental tadqiqotlar asosida, bog'liqliklarni aks ettiruvchi jadvallar tuzilgan eng muhim parametrlar suv bug'i. Ulardan foydalanib, masalan, quruq to'yingan bug'ning ma'lum bosimidan siz boshqa barcha parametrlarni aniqlashingiz mumkin.

Quruq to'yingan bug'ning holati uning bosimi p yoki to'yinganlik harorati Tn bilan yagona aniqlanganligi sababli, jadvallar bosim yoki harorat bilan tuzilgan. Jadvallardagi ushbu parametrlardan birini ishlatib, siz quruq to'yingan bug'ning holatini tavsiflovchi boshqa qiymatlarni aniqlashingiz mumkin. O'ta qizdirilgan bug'ning jadvallarida bug'ning harorati va bosimiga qarab uning parametrlari va holati funktsiyalari ko'rsatilgan.

Bug'ning holatini o'zgartirish jarayonlarini hisoblash holat diagrammalaridan foydalanishga asoslangan grafik usulga o'tish orqali soddalashtiriladi. Bunday holda, katta miqdordagi hisob-kitoblarni amalga oshirish kerak emas va hisoblash diagrammalar yordamida parametrlarni aniqlashga qisqartiriladi. Grafik usuldan foydalanib, jarayonda bug'ning nafaqat boshlang'ich va yakuniy parametrlarini, balki barcha oraliq holat parametrlarini ham aniqlash oson, bu muhandislik hisoblarini sezilarli darajada osonlashtiradi.

Afzallik grafik usuli orasidagi bog'lanishni nisbatan oson kuzatish qobiliyatidir turli miqdorlar, bu issiqlik dvigatellaridagi turli jarayonlarni nazariy tahlil qilishda ajralmas holga keltiradi. Diagramma, shuningdek jadvallar yordamida siz suv bug'ining, shu jumladan nam to'yingan bug'ning holatining parametrlari va funktsiyalarini aniqlashingiz mumkin.

Eng keng tarqalgan suv bug'ining Ts- va is-holat diagrammalari olingan. Ts diagrammasi yordamida jarayondagi issiqlik miqdorini aniqlash oson bo’lgani uchun u asosan issiqlik dvigatellari samaradorligini nazariy tahlil qilish uchun ishlatiladi. Har xil holatni o'zgartirish jarayonlarini hisoblashda asosan suv bug'ining is-diagrammasi qo'llaniladi.

Shaklda. Ts koordinatalarida 1 p = const da bug'lanish jarayoni tasvirlangan (jarayon abcd). aKc egri chizig'i chegaraviy egri chiziq, K nuqtasi esa kritik nuqtadir. Entropiyaning boshlang'ich nuqtasi uning qiymati 273 K ga to'g'ri keladi. is-diagrammadagi jarayon egri chizig'i ostidagi maydon issiqlik miqdoriga mos keladi.

Binobarin, ab izobar ostidagi maydon Tn bug'lanish temperaturasidagi suv i" entalpiyasiga ekvivalent bo'ladi. Izoterm bilan mos keladigan izobar kesmada bc bug'lanish jarayoni sodir bo'ladi va to'g'ri chiziq ostidagi maydon bc to'g'ri keladi. bug'lanish issiqligiga g izobarik qizib ketish jarayonida bug 'harorati T qiymatiga ko'tariladi va bug'ga issiqlik miqdori cpm (T-Tn) beriladi doimiy quruqlik darajasi x = const , barcha diagrammalarda bo'lgani kabi, K kritik nuqtada yaqinlashadi.

Shaklda. 2 ko'rsatilgan turli jarayonlar is-diagrammada suv bug'ining holatining o'zgarishi. EK chegara egri chizig'ining chap tomonida joylashgan diagramma maydoni suyuqlik holatiga mos keladi. Kf juftligining chegaraviy egri chizig'i diagrammani ikki mintaqaga ajratadi. Bu egri chiziq ustida o'ta qizigan bug' mintaqasi va bu egri chiziq ostida nam bug' mintaqasi joylashgan. Kf chegara egri chizig'ida bug' quruq to'yingan (x=1). Izobar jarayon abc chizig'i bilan, izotermik jarayon abd (ho'l bug' mintaqasida izoterma va izobar mos keladi), izoxorik jarayon y=const va adiabatik jarayon gh bilan tasvirlangan. Bundan tashqari, bu rasmda doimiy quruqlik darajasining chiziqlari ko'rsatilgan x = const. Jadvallar va diagrammalar qiymatlarni ko'rsatmaydi ichki energiya u = i-py munosabatidan aniqlanishi mumkin bo'lgan gaz.

Shaklda. 3-rasmda suv bug'ining is-diagrammasi ko'rsatilgan. Har qanday ikkita ma'lum kattalik (p, y, T; x, i, s) yordamida jarayonlarni grafik tarzda hisoblashda bug'ning boshlang'ich holatiga mos keladigan nuqta va barcha noma'lum parametrlar diagrammada topiladi. Bug'ning oxirgi holatini ikkita ma'lum holat parametrlari bilan ham aniqlash mumkin. Agar faqat bitta yakuniy holat parametri ko'rsatilgan bo'lsa, u holda jarayonning mohiyatini bilish ham kerak. Bunday holda, yakuniy holatni tavsiflovchi nuqta berilgan jarayon egri chizig'i va mos keladigan izoparametrik egri, masalan, izobarning kesishmasida topiladi.

Misol. Qozon agregatining o'ta qizdirgichida 1 kg bug'ning issiqlik miqdorini aniqlang. Dastlabki bug 'parametrlari p1 = 5 MPa va x1 = 0,95. Turbinada bug'ning adiabatik kengayishidan keyin x2 = 0,87 va oxirgi bug' bosimi p2 = 0,01 MPa bo'lishi ham ma'lum.

Yechim. Issiqlik o‘ta qizdirgichdagi bug‘ga doimiy bosimda berilganligi sababli uning miqdori qizdirgichdan keyingi bug‘ning boshlang‘ich entalpiyasi i1 va i2 entalpiyasi o‘rtasidagi farqga teng bo‘ladi: q=i2-i1. is-diagrammadagi p1 va x1 juftlikning dastlabki parametrlaridan foydalanib, i1 = 2720 kJ/kg entalpiya qiymatiga mos keladigan A nuqtani topamiz (3-rasm). O'ta qizdirgichning chiqish joyidagi bug' holatiga mos keladigan B nuqtasi izobar p1=5 MPa va S nuqtadan o'tuvchi adiabatik BC kesishmasida joylashgan. C nuqtaning holati bug' parametrlari bilan aniqlanadi. p2 va x2. B nuqtadagi bug'ning entalpiyasi i2 = 3600 kJ/kg.
1 kg bug'ga beriladigan issiqlik miqdori q = 3600—2720 = 880 kJ/kg. Ko'rib chiqilgan misol shuni ko'rsatadiki, is-diagrammasi suv bug'lari uchun jarayonlarni hisoblashni sezilarli darajada osonlashtiradi. Adabiyotlar: 1) Sanoat korxonalarining issiqlik texnikasi va isitish uskunalari qurilish materiallari va mahsulotlar, N.M. Nikiforova, Moskva " magistratura", 1981. 2) Issiqlik muhandisligi, Bondarev V.A., Protskiy A.E., Grinkevich R.N. Minsk, ed. 2-son, "Oliy maktab", 1976 yil.

Suv va. suv bug'lari energiya, isitish, shamollatish va issiq suv ta'minotida keng qo'llaniladi.

Suv bug'i haqiqiy gazdir. U nam, quruq, to'yingan va qizib ketgan bo'lishi mumkin. Haqiqiy gazlar holatining tenglamalari murakkab, shuning uchun issiqlik muhandislik hisoblarida ular jadval va diagrammalardan foydalanishni afzal ko'rishadi. Suv bug'lari bilan jarayonlarning texnik hisob-kitoblari uchun suv bug'ining h, s diagrammasi alohida ahamiyatga ega.

h,S diagrammasi (5.1-rasm a) quruq to'yingan bug'ga mos keladigan yuqori chegara egri chizig'ini (bug'ning quruqlik darajasi X = 1) ko'rsatadi. Ushbu egri chiziq ustida juda qizib ketgan bug 'sohasi joylashgan.

5.1-rasm diagramma hS suv bug'i

Pastda nam to'yingan bug '. Quruqlik egri chizig'i nam to'yingan bug 'sohasida chizilgan (X = 0,95; X = 0,90; X = 0,85 va boshqalar).

Koordinata o'qlarida hS(5.1-rasm a) eng oddiy jarayonlarning egri chiziqlari p=const (izobarlar) chizilgan; v= const (izoxoralar); t =const (izotermiya); har qanday vertikal chiziq (5.1 b-rasm) adiabatik jarayonni tasvirlaydi (S=const).

Nam to'yingan bug' mintaqasida izotermlar (t = const) izobar egri chiziqlariga (p = const) to'g'ri keladi, chunki bug' hosil bo'lishi doimiy bosim va doimiy haroratda sodir bo'ladi. Yuqori chegaraviy egri chiziqda izotermaning yo'nalishi o'zgaradi va chegara egri chizig'ida izotermaning yo'nalishi o'zgaradi va izotermaning haddan tashqari qizib ketgan bug'ining joylari o'ngga og'adi va izobarlar bilan mos kelmaydi.

Diagrammaning amalda qo'llaniladigan qismi hS, qachon X 0,5, bu ramka bilan qoplangan. Diagrammaning bu qismi 5.1-rasmda ko'rsatilgan.

Diagrammada o'ta qizib ketgan bug'ning holati hS ikki parametr (p 1 va t 1 yoki p 1 va v 1), va ho'l to'yingan bug 'bilan belgilanadi - bir parametr va bug 'quruqlik darajasi X. haddan tashqari qizib ketgan bug' mintaqasida ikkita berilgan parametrlar p 1 va t 1 yordamida. , suv bug'ining berilgan holatiga mos keladigan I nuqtani topamiz (5.1-rasm b). Bu holat uchun barcha boshqa parametrlarni (h 1 , s 1 , v 1 ) diagrammadan topish mumkin.

Ichki energiyaning qiymati formuladan foydalanib hisoblanadi

(5.1)

Termodinamik jarayonning turini bilib, ular berilgan yakuniy parametr bilan kesishguncha u bo'ylab harakatlanadilar va diagrammada bug'ning oxirgi holatini topadilar. Yakuniy holatning parametrlarini aniqlab, jarayon ko'rsatkichlarini (ish, issiqlik, parametrlarning o'zgarishi) hisoblash mumkin.

Ichki energiyaning o'zgarishi
va har qanday jarayondagi ish formulalar yordamida hisoblanadi

∆u = u 1 – u 2 = (h 1 – h 2) - (p 1 v 1 – p 2 v 2); (5.2)

W=q - ∆u = q –(h 1 – h 2)+(p 1 v 1 -p 2 v 2). (5.3)

Keling, hal qilingan asosiy muammolarni ko'rib chiqaylik hS diagramma.

Izokorik jarayon ( v = const ). Jarayondagi issiqlik miqdori ichki energiyaning o'zgarishini aniqlash uchun (5.2) formula bilan aniqlanadi. Izoxorik jarayonning ishi nolga teng.

Izobarik jarayon (r=s onst ). Jarayonga jalb qilingan issiqlik miqdori formula bo'yicha aniqlanadi

(5.4)

5.2 formula bo'yicha ichki energiyaning o'zgarishi

Izobar jarayonning ishini solishtirish mumkin

w= p (v 2 – v 1 ) (5.5)

yoki formula (5.3) bo'yicha.

Izotermik jarayon ( T =c onst ). Jarayonning issiqligi va ishi formuladan foydalanib topiladi

(5.6)

Adiabatik jarayon (s v k =const ). 5.1-rasmda b tashqi muhit bilan issiqlik almashinuvisiz sodir bo'ladigan adiabatik jarayon taqdim etiladi. Adiabatik jarayonda entropiya o'zgarmaydi va ko'pincha bu jarayon izentropik deb ataladi.

Jarayonning ishi ichki energiyaning o'zgarishi tufayli sodir bo'ladi
.

Doimiy quruqlik darajasidagi jarayon (X=const) diagramma yordamida ham echiladi hS(5.2-rasm).

Taxminiy miqdor formula bo'yicha aniqlanadi

. (5.7)

Jarayon davomida ichki energiyaning o'zgarishi odatdagi usulda 5.2 formula yordamida topiladi

Jarayonning ishi (5.3) formula bilan aniqlanadi.

hisoblanadi- diagramma hisoblash uchun eng qulay hisoblanadi. Buning sababi shundaki, issiqlik va ishning o'ziga xos miqdori, masalan, hududlar bo'yicha ifodalanmaydi Ts- Va pv- diagrammalar, lekin chiziqli segmentlar (6.4-rasm).

Kelib chiqishidan tashqari hisoblanadi- diagramma uchlik nuqtadagi suv holatini nazarda tutadi, bu erda s 0 =0 (taxmin) i o =0. Abtsissalar oʻqi boʻylab xususiy entropiya, ordinata oʻqi boʻyicha esa xususiy entalpiya chiziladi. Suv bug'lari jadvallari ma'lumotlariga asoslanib, diagrammada suyuqlikning chegara egri chizilgan. (AK) va er-xotin (KB)(mos ravishda nol x= 0 va birlik x= 1 daraja quruqlik), tanqidiy nuqtada yaqinlashadi TO. Suyuqlikning chegara egri chizig'i kelib chiqishini tark etadi.

Izobarlar ( p=const) nam bug 'hududida ular teginadigan quruqlikning nol darajasining chegara egri chizig'idan kelib chiqadigan to'g'ri qiya chiziqlar mavjud. Ushbu mintaqada izobarlar va izotermlar mos keladi, ya'ni. ular x o'qiga nisbatan bir xil qiyalik koeffitsientiga ega. Har qanday izobar uchun - izotermlar

Qayerda φ - izobarlarning o'qga moyillik burchagi s, T s- chegara egri chiziqlari orasidagi hamma joyda berilgan bosim uchun doimiy bo'lgan to'yinganlik harorati AK Va KV.

Haddan tashqari qizib ketgan bug 'hududida (o'ngda va egri chiziqdan yuqorida X=1) izobarlar pastga yo'naltirilgan qavariq bilan yuqoriga og'ish egri shakliga ega. Bu mintaqadagi izotermlar o'ngga og'adi va ularning qavariqligi yuqoriga yo'naltiriladi. Isobar AB 1 uchlik nuqtadagi bosimga to'g'ri keladi p 0 = 0,000611 MPa. Uchlik nuqta ostida joylashgan diagramma maydoni bug 'va muz aralashmasining turli holatlarini tavsiflaydi.

Egri chiziqlar o'rtasida AK Va K.B. doimiy quruqlik darajasidagi chiziqlar panjarasi qo'llaniladi ( x=const)juftning kritik nuqtada yaqinlashishi TO.

Bundan tashqari, diagrammada izoxoralar to'ri chizilgan bo'lib, ular izobarlarga qaraganda yuqoriga ko'tariladigan (ham ho'l, ham qizib ketgan bug 'hududida) egri shaklga ega. Yoniq hisoblanadi- diagramma rasm. 6.3. izoxoralar berilmaydi.

Amaliy hisob-kitoblarda odatda diagrammaning o'ng tomonda joylashgan maydoni ishlatiladi. yuqori burchak. Shu munosabat bilan koordinatalarning kelib chiqishi 0 nuqtadan 0 nuqtaga o'tkaziladi, bu diagrammani kattaroq masshtabda ko'rsatish imkonini beradi.

Diagramma hisoblanadi bug' bilan jarayonlarni hisoblash uchun keng qo'llaniladi. Umumiy usul quyidagicha.

1. Berilgan dastlabki parametrlar asosida jarayonning xarakteristikalari va berilgan yakuniy parametr in i S-diagrammasi jarayonning grafigini o'z ichiga oladi.

2. Jarayonning boshlang'ich va yakuniy nuqtalariga asoslanib, bu nuqtalarda bug'ning barcha asosiy parametrlari topiladi.

3. Ichki energiyaning o'zgarishi formula bilan aniqlanadi

4. Jarayonning issiqligi quyidagi formulalar yordamida aniqlanadi:

a) jarayon n = const;

b) jarayon p = const;

c) jarayon T= const;

d) jarayon s= const q= 0.

5.0 belgilangan maxsus ish formula bo'yicha

Yuqorida muhokama qilingan barcha diagrammalar pv-,Ts- Va hisoblanadi- tajriba va nazariy ma'lumotlardan olingan parametrlar jadvallari asosida tegishli masshtablar bo'yicha koordinatalar quriladi. Suv bug'lari uchun eng aniq jadvallar Moskva energetika institutida prof. M.P.Vukalovich.

Yaratilish

Issiqlik energetikasi va boshqa sanoat tarmoqlarida uskunalarni tanlash va issiqlik jarayonlarini modellashtirish uchun texnik-iqtisodiy hisob-kitoblarni amalga oshirishda suv va suv bug'ining termofizik xususiyatlari to'g'risida ishonchli tasdiqlangan ma'lumotlar talab qilinadi.

Ko'p yillik xalqaro hamkorlik suv va suv bug'ining xossalarini o'rganish sohasida tenglamalarni o'z ichiga olgan xalqaro me'yoriy materiallarni ishlab chiqish va joriy etish imkonini berdi. har xil xususiyatlar, maxsus jadvallarga. Xalqaro tenglamalar tizimi talablariga javob beradigan ushbu tenglamalar asosida ilmiy va umumiy foydalanish(IFC Formulation for Scientific and Generale Use), muhandislik amaliyotida keng qo'llaniladigan suv va suv bug'ining termofizik xususiyatlarining batafsil jadvallari tuzilgan va nashr etilgan. termotexnik hisoblar. Xalqaro tenglamalar yordamida hisoblash yo'li bilan olingan ma'lumotlar SSSRda qabul qilindi va suv va suv bug'ining termodinamik xususiyatlari jadvallari aniqlandi. Ular, shuningdek, dinamik yopishqoqlik haqidagi ma'lumotlarni ham o'z ichiga oladi.

Wikimedia fondi. 2010 yil.

Boshqa lug'atlarda "H, s-diagramma" nima ekanligini ko'ring:

Fe H2O tizimi uchun ... Vikipediya

Ishikawa diagrammasi deb ataladi. Baliq suyagi diagrammasi yoki sabab va ta'sir diagrammasi, shuningdek, ildiz sabablarini tahlil qilish diagrammasi sifatida ham tanilgan. Yettita asosiy... ... Vikipediyadan biri

Hertzsprung-Russell diagrammasi (transliteratsiya variantlari: Hertzsprung-Russell diagrammasi, Russell yoki oddiygina GR diagrammasi yoki rang magnitudasi diagrammasi) mutlaq kattalik, ... ... Vikipediya o'rtasidagi munosabatni ko'rsatadi.

Hertzsprung Rassel diagrammasi (transliteratsiya variantlari: Hertzsprung Russell diagrammasi, Russell diagrammasi yoki oddiygina GR diagrammasi yoki rang magnituda diagrammasi) mutlaq kattalik o‘rtasidagi munosabatni ko‘rsatadi, ... ... Vikipediya

Hertzsprung-Russell diagrammasi (transliteratsiya variantlari: Hertzsprung-Russell diagrammasi, Russell yoki oddiygina GR diagrammasi yoki rang magnitudasi diagrammasi) mutlaq kattalik, yorqinlik, ... ... Vikipediya o'rtasidagi munosabatni ko'rsatadi.