Определение состояния влажного пара

Влажный пар и его параметры

Водяной пар

Основные понятия

Газообразные тела (с примесью одноименной жидкости в виде взвешенных мелкодисперсных частиц или без нее) принято называть парами.

Все пары являются реальными газами и подчиняются всем присущим этим газам закономерностям, в частности закономерностям фазовых переходов.

Образование пара из одноименной жидкости происходит посредством ее испарения или кипения. Между этими двумя процессами существует принципиальное различие.

Испарение жидкости может происходить лишь с открытой поверхности и при любой температуре.

С повышением температуры жидкости процесс испарения ускоряется, т.к. средняя скорость движения молекул возрастает.

Кипение жидкости может происходить и при отсутствии открытой поверхности. Сущность его состоит в том, что образование пара происходит в основном в объеме самой жидкости.

В сосуде одновременно происходят противоположные процессы испарения жидкости и конденсации пара.

Пока концентрация молекул пара в паровоздушной смеси мала, первый процесс превалирует над вторым. Вместе с этим увеличивается и парциальное давление пара Р_п в паровоздушной смеси; парциальное же давление воздуха Р_в уменьшается, ибо избыток его удаляется в окружающую среду через обратный клапан, но суммарное давление паровоздушной смеси остается неизменным.

С повышением парциального давления пара скорость испарения жидкости уменьшается, а скорость обратной конденсации пара возрастает и в конечном итоге наступает момент, когда скорости обоих процессов становятся одинаковыми, а Р_п устанавливается одинаковым.

Пар какого-либо вещества, находящийся в динамическом равновесии с одноименной жидкостью, называется насыщенным.

Температура и давление насыщенного пара взаимосвязаны и каждой температуре соответствует вполне определенное давление насыщения.

По мере роста температуры паровоздушной смеси содержание воздуха в ней уменьшается за счет вытеснения его паром через обратный клапан. Поэтому наступает момент, когда из сосуда удаляются последние остатки воздуха и в верхней его части остается один лишь насыщенный пар.

Этот момент отмечается тем, что давление насыщенного пара становится равным давлению окружающей среды, под которым все время находилась жидкость, а потому становится возможным кипение жидкости.

Температура, при которой давление насыщения становится равным внешнему давлению на жидкость, называется температурой кипения; она является функцией внешнего давления и с увеличением его возрастает.

После начала кипения в рассматриваемом сосуде продолжение подвода тепла сопровождается дальнейшим парообразованием, причем давление в нём сохраняется неизменным, т.к. излишки пара вытесняются через обратный клапан. Неизменной остается и температура, как пара, так и самой жидкости. Такой процесс продолжается до полного выкипания жидкости, и, наступает момент, когда весь сосуд оказывается заполненным лишь насыщенным паром, температура которого еще равна температуре кипения.

Пар какого-либо вещества, не содержащий в себе одноименной жидкости и имеющий температуру кипения при данном давлении, называется сухим насыщенным.

Пар какого-либо вещества, температура, которого превышает температуру кипения при данном давлении, называется перегретым.

Состояние перегретого пара определяется значениями двух независимых параметров, в качестве которых наиболее часто используются давление и температура.

С повышением перегрева пар по своим свойствам приближается к идеальному газу.

При изобарном отводе теплоты от сухого насыщенного пара температура его не изменяется, а вместо этого начинается конденсация пара, и по всему его объему образуются мельчайшие капельки жидкости.

Насыщенный пар какого-либо вещества, содержащий в себе одноименную жидкость в виде взвешенных мелкодисперсных частиц, называется влажным насыщенным паром.

Представив себе влажный пар как механическую смесь сухого насыщенного пара и равномерно распределенной в нем жидкости, можно определить степень сухости х влажного пара как массовую долю содержащегося в нем сухого насыщенного пара.

Очевидно, величина х может изменяться от единицы (что соответствует сухому насыщенному пару) до нуля (что соответствует кипящей воде).

Таким образом, состояние влажного пара определяется значениями двух независимых параметров, – давления (или температуры) и степени сухости.

Влажный пар и его параметры

Объем влажного пара можно представить как сумму объемов двух компонентов.

где х – степень сухости пара.

Первое слагаемое представляет собой объем жидкости, содержащейся в 1 кг влажного пара, а второе – объем содержащегося в нем сухого насыщенного пара.

Для превращения 1 кг кипящей воды в сухой насыщенный пар при постоянном давленииему необходимо сообщить количество теплоты, называемое теплотой парообразования:

Часть теплоты парообразования расходуется на увеличение внутренней энергии, связанное с совершением работы против сил взаимного притяжения молекул (внутренняя теплота парообразования). Остальная часть теплоты парообразования расходуется на работу расширения, не связанную с наличием сил молекулярного взаимодействия (внешняя теплота парообразования).

С помощью теплоты парообразования r энтальпия влажного пара определяется следующим образом.

В процессе парообразования при Р=const

где х – степень сухости влажного пара.

i_x

Энтропия влажного пара:

а для данного случая

s_x (*)

где Т_н – температура кипения при заданном постоянном давлении.

Для сухого насыщенного пара х=1, поэтому

Формула (*) может быть записана так

s_x

Дата добавления: 2016-02-09 ; просмотров: 3148 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник статьи: http://helpiks.org/6-87645.html

Определение характеристик состояния влажного пара , страница 2

r – теплота парообразования, кДж/кг,

Энтальпия воды в калориметре, кДж/кг, определяется по выражению

где С_в =4,19 – теплоемкость воды, кДж/(кгК);

t₂ – температура воды в калориметре после конденсации пара,

Количество теплоты, аккумулированное в калориметре, кДж/кг, находится из выражения

где m_в–масса воды в калориметре до конденсации пара, m_в = m_k1 – m_k = 1,905 – 0,57 = 1,335кг,

t₁ – температура воды в калориметре до конденсации пара,

Получаем расчетную формулу для определения степени сухости влажного пара

Таблица 2 Сравнения результатов

Величина, определенная по h,s-диаграмме

Величина, рассчитанная с использованием паровых таблиц

Источник статьи: http://vunivere.ru/work1034/page2

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Состояние — влажный пар

Состояние влажного пара определяется двумя параметрами — давлением ( или температурой) и степенью сухости. [1]

Состояние влажного пара характеризуется двумя параметрами, одним из которых является давление ( или температура насыщения при этом давлении) и вторым — степень сухости или влажность влажного пара. [2]

Состояние влажного пара определяется давлением ( или температурой) и степенью сухости. [3]

Очевидно, состояние влажного пара определяется двумя параметрами: температурой и степенью сухости или давлением и степенью сухости. [4]

Необратимые изменения состояния влажного пара , как и всякого иного тела, не могут быть описаны средствами одной только квазистатической термодинамики даже в условиях далеко идущей схематизации процесса. Термодинамические соотношения, основанные на представлениях о равновесных взаимодействиях системы и внешней среды, недостаточны для определения величины отклонений от квазистатических изменений состояния. Законы термодинамики позволяют, как известно, установить лишь направление развития процесса и его качественные характеристики. Для того чтобы установить вид связей между параметрами тела, совершающего необратимый процесс, необходимо привлечь к аппарату собственно термодинамики либр дополнительные закономерности, характеризующие механизм процесса, либо же величины, выражающие результат проявления необратимости. [5]

Для определения состояния влажного пара необходимо, кроме параметров р и t, знание еще одной величины, например сухости х или теплосодержания i, непосредственное измерение которых затруднительно или невозможно. Теплопадение А0 в идеальном процессе перехода тепловой энергии пара в механическую называется располага ем ы м, изоэнтропийным или адиабатным. [6]

При определении состояния влажного пара , образованного в испарителе, следует иметь в виду, что жидкая и паровая фазы диаграммы часто являются раздельными. Энтальпия этой точки вычисляется следующим способом. [7]

Таким образом, состояние влажного пара определяется значениями двух независимых параметров, в качестве которых наиболее часто используются давление и степень сухости. [8]

Для однозначного определения состояния влажного пара необходимо знать соотношение в нем масс жидкости и пара. [9]

РВ и в состоянии влажного пара поступает в отделитель жидкости, в котором происходит разделение фаз: сухой насыщенный пар направляется по трубе 7 в компрессор, а отделившаяся насыщенная жидкость при температуре кипения t0 поступает через распределительный коллектор 9 в охлаждающие приборы 4, Напор, необходимый для движения жидкости, создается не только высотой столба жидкости рабочего тела, например Ях для камер нижнего этажа, но и разностью плотностей жидкости в подающих трубах и двухфазной смеси ( влажного пара) в обратных ( паровых) трубах. Очевидно, что потенциально в камеры нижнего этажа может быть подано относительно большее количество жидкости, поскольку здесь создается больший напор. Правильное распределение жидкости по объектам осуществляется при помощи вентилей на распределительном коллекторе 9, соответствующим прикрытием которых может быть погашен избыточный напор. Такая установка вентилей на нужное открытие должна производиться при первоначальной настройке системы. Благодаря тому что отделитель жидкости находится выше охлаждающих приборов, появилась возможность рециркуляции жидкости, увлеченной паром из испарительных змеевиков при колебаниях тепловой нагрузки, и выпавшей в отделителе жидкости. Ее называют вторичной жидкостью, поскольку первичной можно считать жидкость, поступающую в испарительную систему через РВ. [10]

Значение степени сухости в произвольном состоянии влажного пара определяется отношением отрезков изобары, соответствующей состояниям влажного пара. [11]

Отметим, что в зависимости от состояния влажного пара перед скачком и интенсивности скачка пар за скачком может быть различным: влажным, сухим насыщенным или перегретым. Опыты показали также, что с увеличением угла клина е возрастают угол скачка и его интенсивность; скорость за скачком уменьшается, что соответствует известным характеристикам адиабатических скачков в однофазной среде ( см. гл. [12]

Давление и температура насыщения еще не определяют состояние влажного пара . [14]

Источник статьи: http://www.ngpedia.ru/id461985p1.html

Определение характеристики влажного пара

Страницы работы

Содержание работы

Определение характеристики влажного пара.

Цель: получение практических навыков определение характеристик состояния влажного пара.

Задачи работы: знать установки для получения пара; уметь проводить измерения параметров состояния водяного пара; получить навыки работы c,h,s-диаграммой.

Таблица 1. Исходные данные

Состояние влажного пара однозначно характеризуется давлением и степенью сухости. Давление и температура взаимосвязаны и легко определяются соответствующими приборами (манометр. термометр). Степень сухости влажного пара определяется методом его конденсации. Пар пропускают через холодную воду калориметра. Он конденсируется и отдает воде количество теплоты, равное:

h_x-энтальпия влажного пара

h_B-энтальпия водя после пропуска пара

Энтальпия влажного пара h_x зависит от степени сухости и определяется по формуле:

h_x=h’+r*x, где h’-энтальпия жидкости при температуре кипения;

Энтальпия воды в калориметре, определяется по выражению:

где c_B-теплоемкость воды;

t₂-температура воды в калориметре после конденсации пара.

Количество воды, аккумулированной в калориметре, находится из выражения:

t₁-температура воды в калориметре до конденсации пара.

Определение степени сухости пара влажного пара:

Источник статьи: http://vunivere.ru/work55681