Влажный воздух. Основные понятия и определения. H-d- диаграмма влажного воздуха.

Адиабатный процесс расширения и сжатия реальных газов и паров.

Процессы адиабатного сжатия и расширения в идеальных циклах протекают без теплообмена между рабочим телом и внешней средой.

Процессы адиабатного сжатия и расширения в идеальных циклах протекают без теплообмена между рабочим телом и внешней средой. Процессы же расширения и сжатия в реальных циклах протекают с теплообменом и не могут полностью соответствовать адиабатным.

Впроцессе адиабатного сжатия (7 - 2), протекающего без теплообмена с окружающей средой, температура и давление паров хладагента возрастают до значений, при которых начинается конденсация их в жидкость. На этот процесс затрачивается работа.

Цикл состоит изпроцессов адиабатного сжатия газа, изобарного подвода тепла, адиабатного расширения и изохорного отвода тепла от газа.

Сухим воздухом называется воздух, не содержащий водяных паров. В атмосферном воздухе всегда содержится некоторое количество водяного пара.

Влажным воздухом называется смесь сухого воздуха с водяным паром.

В теплотехнике некоторые газообразные тела принято называть паром. Так, например, вода в газообразном состоянии называется водяным паром, аммиак – аммиачным паром.

Рассмотрим более подробно термодинамические свойства воды и водяного пара. (1-6).

Процесс превращения вещества из жидкого состояния в газообразное называется парообразованием. Образование пара из одноименной жидкости происходит посредством испарения и кипения. Между данными процессами существует принципиальное различие.Испарение жидкости происходит лишь с открытой поверхности. Отдельные молекулы, имеющие большую скорость, преодолевают притяжение соседних молекул и вылетают в окружающее пространство. Интенсивность испарения возрастает с увеличением температуры жидкости.Сущность кипения состоит в том, что генерация пара происходит в основном в объеме самой жидкости за счет испарения ее внутрь пузырьков пара.Переход вещества из газообразного состояния в жидкое называется конденсацией Пар какого-либо вещества, находящийся в динамическом равновесии с одноименной жидкостью, называется насыщенным паром.

Различают следующие состояния водяного пара:

• влажный пар;

• сухой насыщенный пар;

• перегретый пар.

Влажный пар – насыщенный пар, содержащий в себе одноименную жидкость в виде взвешенных мелкодисперсных частиц.
Сухой насыщенный пар – пар, не содержащий одноименной жидкости и имеющий температуру кипения t_H при данном давлении P_П.Индекс “н” при температуре обозначает насыщение (или кипение).
Перегретый пар – пар, температура которого превышает температуру кипения (t_П>t_Н) при данном давлении Р.

Рассмотрим характер и расположение изобар (процесс при постоянном давлении P=const) воды и водяного пара в Ts-диаграмме. Энтропия S является термодинамическим параметром состояния вещества.

Полагая, что изобары при любом давлении начинаются от температуры тройной точки А (рис. 1а), равной Т=273,15 К, энтропию S для всех давления можно приближенно принять равной нулю. В Ts-диаграмме (рис. 1а) изобара нагрева воды, парообразования и перегрева пара соответствует кривой АА₁В₁Д₁. Выделим характерные участки. На участке АА₁ происходит нагрев воды при постоянном давлении. В точке А₁ вода кипит, имея температуру насыщения (кипения) Т при данном давлении. В области влажного пара (участок А₁В₁) температура постоянна и равна температуре насыщения, изобара расположена параллельно оси энтропии S. В точке В₁ – сухой насыщенный пар при данном давлении. На участке В₁Д₁ – перегретый пар. Температура перегретого пара Т больше температуры насыщения Т при данном давлении.

Представим целую систему изобар (Р₂>Р₁; Р₃>Р₂) в диаграмме (рис. 1б). Соединим точки А₁; А₁’; А₁’’ кипения воды при соответствующих давлениях Р₁, Р₂, Р₃ и получим левую пограничную кривую АК. Соединив точки В₁, В₁’, В₁’’сухого насыщенного пара при давлении Р₁, Р₂, Р₃ – правую пограничную кривую КВ. Параметры критической точки К для воды – давление Ркр=22,1 Мпа, температура Ткр=647,3 К. в критической точке отсутствует граница раздела – мениск между жидкой и газообразной фазой.

Дата добавления: 2015-05-09