13 Реальные газы. Водяной пар
13.151 (Вариант 85) Расчет процесса адиабатного расширения водяного пара
Рабочее тело — водяной пар, имеющий в начальном состоянии давление р1 и температуру t1 (табл. 6). Масса рабочего тела — М (табл. 7). Пар расширяется до давления р2 (табл. 7).
Построить процесс адиабатного расширения водяного пара в диаграмме i-s.
Таблица 6
| Температура t1, ºC | Давление (абс.) р1, МПа |
| 380 | 9 |
Определить: 1) уд. объем и энтальпию пара в начальном состоянии; 2) температуру, уд. объем, степень сухости и энтальпию пара в конечном состоянии; 3) значения внутренней энергии пара до и после расширения; 4) работу расширения пара.
К решению задачи приложить схему построения процесса в координатах i-s.
Таблица 7
| Масса М, кг | Давление (абс.) р2, МПа |
| 10 | 0,007 |
Ответить в письменно на следующие вопросы:
1 Каковы особенности адиабатного процесса?
2 В каком состоянии водяной пар находится в начале процесса?
3 В какое состояние пар перешел в конце процесса?
4 Каков физический смысл энтальпии водяного пара в данном, конкретном состоянии?
is — диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче
13.152 Водяной пар с начальным давлением р1, равным 10 МПа и степенью сухости х1=0,95 поступает в пароперегреватель, где его температура повышается на Δt; после перегревателя пар изоэнтропно расширяется в турбине до давления p3. Определить (по is-диаграмме) количество тепла (на 1 кг пара), подведенное в пароперегревателе, работу цикла Ренкина и степень сухости пара x2 в конце расширения. Определить также термический к.п.д. цикла и удельный расход пара. Определить работу цикла и конечную степень сухости, если после пароперегревателя пар дросселируется до давления p2. Данные, необходимые для решения задачи выбрать, из таблицы.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Δt, ºC | p3, кПа | p2, МПа |
| 00 | 200 | 3,5 | 2,5 |
is — диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче
13.153 Определить параметры процесса изменения состояния воды и водяного пара (р, υ, t, s, u, h, x), количество теплоты, работу, изменение внутренней энергии и энтальпии, если заданы два параметра в начале процесса и один параметр – в конце адиабатного процесса: р1=35 бар, υ1=0,1 м³/кг, t2=30 ºC. Изобразить процесс на h,s — диаграмме.
hs — диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче
13.154 Рассматривается процесс изменения состояния воды и водяного пара. Определить начальные и конечные параметры процесса (р, υ, t, s, u, h, x), количество тепла, работу, изменение внутренней энергии и энтальпии, если заданы два параметра в начале процесса и один параметр – в конце процесса: t1=450 ºC, h1=3360 кДж/кг, х2=1; процесс изобарный. Изобразить процесс на любой диаграмме.
hs — диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче
13.155 Пар с начальным давлением 7 МПа и температурой 390 ºС расширяется адиабатно до р2=4 кПа. Определить начальные и конечные параметры и работу расширения 1 кг пара. Изобразить процесс на любой диаграмме.
hs — диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче
13.156 Влажный пар объемом 1,5 м³, влажностью 21 % и плотностью 0,2 кг/м³ сжимается вначале адиабатно до давления 20 бар, а затем изотермически до давления 30 бар.
Определить изменение внутренней энергии пара, количество передаваемой теплоты и работу совокупности процессов. Изобразить процессы на i-s, p-υ и T-s — диаграммах.
Все задачи из: Техническая термодинамика и теплотехника СПбГТИ(ТУ)
13.157 На выходе из пароперегревателя парового котла пар имеет давление 60 бар и температуру 450°С. Определить состояние и параметры пара перед пароперегревателем, если известно, что в перегревателе каждому килограмму пара сообщается тепло, равное 656 кДж. Давление перед пароперегревателем считать также 60 бар.
13.158 Барабан парового котла заполнен на 2/5 кипящей водой и на 3/5 сухим насыщенным паром. Давление в барабане котла равно 150 бар, объем барабана – 8 м³. Определить энтальпию влажного пара в барабане.
13.159 Определить, какой объем занимает 160 кг влажного водяного пара при давлении 175 бар и сухости 0,8. На сколько больший объем занимали бы 160 кг сухого насыщенного пара?
13.160 Определить работу и изменение внутренней энергии при изотермическом расширении 1 кг водяного пара от начального давления 50 бар и степени сухости 0,85, если известно, что в процессе расширения было подведено 632 кДж/кг тепла. В каком состоянии будет пар в конце расширения? Представить процесс в Ts- и is-диаграммах.
