1 кг водяного пара при начальном давлении 10 бар и энтальпии 2200 кДж/кг нагревается

1 кг водяного пара при начальном давлении 10 бар и энтальпии 2200 кДж/кг нагревается (Решение → 315)

1 кг водяного пара при начальном давлении 10 бар и энтальпии 2200 кДж/кг нагревается при постоянном давлении до температуры 380ºС, затем охлаждается при постоянном объеме до состояния сухого насыщенного пара. Требуется: а) Определить начальные и конечные параметры (р, v, t, h, S) для каждого процесса и результаты свести в таблицу, указав размерность параметров. б) Определить работу, теплоту, изменение внутренней энергии для каждого процесса. в) Изобразить в диаграммах Тs и hs заданные процессы (последовательно, без точного масштабного построения, но в соответствии с заданными условиями). г) При определении параметров воды и водяного пара использовать таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара и диаграмму h-s водяного пара.



1 кг водяного пара при начальном давлении 10 бар и энтальпии 2200 кДж/кг нагревается (Решение → 315)

Примечание. Из-за «проблем» с нахождением приемлемой по графике диаграммы в области значений заданных параметров, принимаем решение с учетом этого изменить значение энтальпии с h1 = 2200 кДж/кг, на h1 = 2300 кДж/кг, при котором точ-ка 1попадает в поле изображения.
Для определения параметров начальной точки 1, по заданным данным: р1=10 бар и h1 = 2300 кДж/кг, делаем (выкопировку), нужную часть диаграммы h-s, с использованием которой находим остальные параметры пара, характерные для этой точки,
привлекая источник информации [6].
Следует отметить, что пар с этими параметрами находится в области насыщенного влажного пара. Параметры пара в этой точке, кроме заданных имеют следующие значения: t1 ≈ 160ºC; s1≈ 5,525кДж/(кг·К); х1 ≈ 0,837; υ1 ≈ 0,20м3/кг, см

. рис.2.1 и рис.2.2.
Находим точку 2, на пересечении изобары р = 10 бар и изотермы t = 380 ºC, точка 2 расположена в области перегретого пара. Ее параметры следующие:
р2 = 10 бар, t2 = 380 ºC, s2 ≈ 7,40кДж/(кг·К); υ2 ≈ 0,30м3/кг, h2 = 3230 кДж/кг,
см. рис.2.3.
Для нахождения точки 3, опускаемся по линии υ2 = 0,30м3/кг до линии насыщения
Параметры точки 3, будут иметь следующие значения:
р3 ≈ 6,2 бар, t3 = 160 ºC, s3 ≈ 6,75кДж/(кг·К); υ3 ≈ 0,30м3/кг, h3 = 2760 кДж/кг,
см. рис.2.4 и нижнюю часть всей диаграммы.
Рис.2.1. Выкопировка диаграммы h-s водяного пара в области параметров точки 1.
Рис.2.2