ონლაინ წყლის და ორთქლის კალკულატორი. საცნობარო მასალები პრაქტიკული და ლაბორატორიული გაკვეთილებისთვის

წყლისა და ორთქლის თერმოდინამიკური თვისებების ცხრილები

წყლისა და წყლის ორთქლის მდგომარეობის პარამეტრების დასადგენად გამოიყენება წყლისა და წყლის ორთქლის თერმოდინამიკური (თერმოფიზიკური) თვისებების ცხრილები. თანამედროვე ცხრილები შედგენილია SI ერთეულების საერთაშორისო სისტემის გამოყენებით. ცხრილებში გამოყენებულია ფიზიკური რაოდენობების შემდეგი აღნიშვნები და მათი ზომები:

გვ– წნევა, Pa: 1 MPa = 10 3 kPa = 10 6 Pa = 10 bar;

თ- ტემპერატურა, K;

ტ- ტემპერატურა, o C:

ვ– სპეციფიკური მოცულობა, მ 3 / კგ;

თ– სპეციფიკური ენთალპია, კჯ/კგ;

ს– სპეციფიკური ენტროპია, kJ/(kg×deg).

თერმოდინამიკური გამოთვლებით, პარამეტრები მიიღება (გარდა გვდა ტ) აღინიშნება სითხეზე გაჯერების (დუღილის) ტემპერატურაზე "პრაიმ" ინდექსით ( ვ", თ", ს"), მშრალი გაჯერებული ორთქლისთვის, ინდექსით "ორი შტრიხი" ( ვ"", თ"", ს""), ხოლო სველი გაჯერებული ორთქლისთვის ინდექსით " X" (v x, სთ x, s x). ცხრილებში ასევე ნაჩვენებია აორთქლების სპეციფიკური სითბოს მნიშვნელობები რ = თ"" – თდა ენთალპიის განსხვავება გაჯერების მდგომარეობაში ს"" და ს".

სველი გაჯერებული ორთქლისთვის (სიმშრალის დონე 0< x < 1) параметры пара рассчитываются по формулам:

v x = ვ" + x (ვ"" – ვ"); (2.74)

თ x = თ" + x (თ"" – თ") = თ" +x×r; (2.75)

ს x = ს" + x (ს"" – ს"). (2.76)

უფრო მეტიც, ვ" < ვ x< ვ""; თ" < სთ x < თ""; ს" < s x < ს"".

სითხისთვის ზე ტ < ტ n და ზეგახურებული ორთქლისთვის ზე ტ > ტ n წყლისა და ორთქლის პარამეტრები ნაპოვნია გადახურებული ორთქლის ცხრილის მიხედვით

ზე გვ £ გვ kr = 22,115 მპა, ცხრილი ჰორიზონტალური ხაზით იყოფა ორ ნაწილად: ზედა – თხევადი რეგიონისთვის; ქვედა არის გადახურებული ორთქლისთვის. ამ ტერიტორიებს შორის ინტერფეისი გადის ტ = ტნ.

ზე გვ > გვარ არის ხილული ფაზის გადასვლა წყლიდან ორთქლზე და ნივთიერება რჩება ერთგვაროვანი (თხევადი ან ორთქლი). ჩვეულებრივი საზღვარი სითხესა და ორთქლს შორის ამ შემთხვევაში შეიძლება იქნას მიღებული კრიტიკული იზოთერმის მიხედვით.

წყლისა და წყლის ორთქლის შიდა ენერგია არ არის მოცემული ცხრილებში, იგი განისაზღვრება ფორმულით:

u = თ – გვ× ვ. (2.77)

თუ uდა თაქვს განზომილება kJ/kg, მაშინ წნევა უნდა იყოს გამოხატული kPa-ში, ხოლო სპეციფიკური მოცულობა m 3/kg-ში.

დიაგრამა h – ს (ენთალპია – ენტროპია) ფართოდ გამოიყენება თბოელექტროსადგურების ორთქლის პროცესებისა და ციკლების გამოთვლებში.

პრაქტიკული მიზნებისთვის დიაგრამა თ– სარ არის შესრულებული წყლის ყველა ფაზის რეგიონისთვის, არამედ მხოლოდ წყლის ორთქლის შეზღუდული რეგიონისთვის (ნახ. 2.17).

სამუშაო დიაგრამაზე თ– სგამოიყენება იზობარების, იზოქორების, იზოთერმებისა და მუდმივი სიმშრალის ხაზების მკვრივი ბადე. X. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ტენიანი გაჯერებული ორთქლის რეგიონში იზოთერმი ემთხვევა იზობარს და გეომეტრიულად ეს სწორი ხაზებია. რაც უფრო მაღალია წნევა, მით უფრო ციცაბოა იზობარი და უფრო ახლოს არის ორდინატთა ღერძთან.

პრაქტიკაში, წყლისა და წყლის ორთქლის მდგომარეობის შეცვლის ოთხი ძირითადი თერმოდინამიკური პროცესი ექვემდებარება გამოთვლას: იზობარი ( გვ= const), იზოქორული ( ვ= const), იზოთერმული ( თ= const), ადიაბატური ( დქ= 0). მითითებული პროცესების წარმოდგენა დიაგრამებში გვ– ვდა თ– s ნაჩვენებია ნახ. 2.15 და 2.16.

სველი გაჯერებული ორთქლის მდგომარეობა ტექნოლოგიაში განისაზღვრება წნევით რდა სიმშრალის ხარისხი X. წერტილი, რომელიც წარმოადგენს ამ მდგომარეობას, მდებარეობს იზობარისა და ხაზის გადაკვეთაზე X= კონსტ. გადახურებული ორთქლის მდგომარეობა განისაზღვრება წნევით რდა ტემპერატურა ტ. ზეგახურებული ორთქლის მდგომარეობის ამსახველი წერტილი მდგომარეობს შესაბამისი იზობარის და იზოთერმის გადაკვეთაზე.

ბრინჯი. 2.17 სამუშაო სთ–სწყლის ორთქლის დიაგრამა

წყლის ორთქლის ძირითადი პროცესების გამოთვლები შეიძლება განხორციელდეს როგორც ანალიტიკურად, ასევე გრაფიკულად, გამოყენებით თ– სდიაგრამები. ანალიტიკური მეთოდი რთულია წყლის ორთქლის მდგომარეობის განტოლებების უხერხული ხასიათის გამო.

ცხრილი 2.4 გვიჩვენებს გაანგარიშების ფორმულებს სითბოს რაოდენობის, მოცულობის ცვლილების მუშაობისა და შიდა ენერგიის ცვლილების დასადგენად ძირითადი თერმოდინამიკური პროცესებისთვის.

ცხრილი 2.4: ძირითადი თერმოდინამიკური პროცესების გაანგარიშების ფორმულები

დოკუმენტი

... ამისთვის წყალიწყვილი. პრაქტიკულიკლასები ლაბორატორია ...

ტრენინგის მიმართულება 140100 თბოენერგეტიკა და გათბობის ინჟინერიის სასწავლო პროფილები თბოელექტროსადგურების წყლისა და საწვავის ტექნოლოგია თბოელექტროსადგურებში და ატომურ ელექტროსადგურებში ტექნოლოგიური პროცესების ავტომატიზაცია კურსდამთავრებულის თბოენერგეტიკის კვალიფიკაციაში (ხარისხში).

დოკუმენტი

... ამისთვისიდეალური აირების თერმოდინამიკური თვისებების განსაზღვრა და წყალიწყვილი. პრაქტიკულიკლასებიინფორმაციული ტექნოლოგიების გამოყენება არ არის გათვალისწინებული. ლაბორატორია ...

საგანმანათლებლო და მეთოდური კომპლექსი (295)

სასწავლო და მეთოდოლოგიური კომპლექსი

თერმოდინამიკური მაგიდებიწყალიდა წყალიწყვილი. პვ, ც, ჰს წყალიწყვილი. თერმოდინამიკური პროცესების გაანგარიშება წყალიწყვილიგამოყენებით მაგიდებიდა... 1.1. ლექციები 17 17 1.2. პრაქტიკულიკლასები 1.3. ლაბორატორიაკლასები 34 34 1.4. სემინარი 2 დამოუკიდებელი...

რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის პროექტები ტექნოლოგიური გარღვევის სფეროების განხორციელებაში მონაწილეობისთვის

დოკუმენტი

... პრაქტიკულიაპლიკაციები (UV დეზინფექცია წყალიჰაერი, დეზინფექცია მასალები, ამისთვის ... წყალიან წყალიწყვილიზე... პერიოდული მაგიდები DI. ... დასაქმება. ...მარეგულირებელი მითითებაინფორმაცია... ბიოანალიტიკური კომპლექსი ამისთვისლაბორატორიადა კლინიკური...

სამუშაო პროგრამა კურსზე „თბოტექნიკის თეორიული საფუძვლები“ ​​სპეციალობაზე 140106

სამუშაო პროგრამა

ლექციები კლასები, ლაბორატორიამუშაობა და პრაქტიკულიკლასები. უზრუნველყოფს... თვისებებს წყალიდა წყალიწყვილი. მაგიდებიმდგომარეობები და h–s დიაგრამა წყალიდა წყვილი. სველი ორთქლი. თერმოდინამიკური პროცესების გაანგარიშება წყალიდა ბორანიგამოყენებით მაგიდები ...

წყლისა და წყლის ორთქლის თერმოფიზიკური თვისებების ცხრილები განკუთვნილია წყლის ორთქლისა და ორფაზიანი ორთქლ-წყლიან სისტემებში პროცესების გამოსათვლელად. ისინი გამოითვლება წყლისა და ორთქლის განტოლებების საერთაშორისო კომიტეტის მიერ დამტკიცებული ფორმულების გამოყენებით. ეს კომიტეტი ამტკიცებს განტოლების ორ სისტემას წყლისა და ორთქლის თერმოდინამიკური თვისებების გამოსათვლელად. ერთი განკუთვნილია სამეცნიერო გამოთვლებისთვის და, ფაქტობრივად, მისგან გამოითვლება წყლისა და ორთქლის თვისებების ცხრილები. მეორე, ნაკლებად ზუსტი, მაგრამ უფრო მარტივი, განკუთვნილია კომპიუტერზე საინჟინრო გამოთვლებისთვის.

ცხრილები ერთფაზიანი (წყალი ან ზედმეტად გაცხელებული ორთქლი) და ორფაზიანი (სველი ორთქლი) პირობები განსხვავებულია. ერთფაზიანი მდგომარეობა ცალსახად განისაზღვრება ორი დამოუკიდებელი პარამეტრით, ამიტომ წყლისა და ზეგახურებული ორთქლის თერმოდინამიკური თვისებების ცხრილებს აქვს ორი არგუმენტი - წნევა და ტემპერატურა. ქვემოთ მოცემულია ასეთი ცხრილის ნაწილი (ცხრილი 5.1).

ცხრილში მოცემული თითოეულისთვის. 5.1 წნევა p დიაპაზონში 1 kPa - 98 MPa აჩვენებს სპეციფიკური მოცულობის v, m3/kg, ენთალპია /, kJ/kg და ენტროპია s, kJ/(kgK), O-დან 800 °C-მდე ტემპერატურაზე. 10 °C მატებით. ცხრილის სათაური ასევე აჩვენებს გაჯერების ტემპერატურის მნიშვნელობებს /n, °C, სპეციფიკური მოცულობები v" და v", ენთალპიები V და /" და ენტროპიები s" და s" გაჯერებული წყლისა და მშრალისთვის.

ცხრილი 5.1

წყლისა და ზეგახურებული ორთქლის თერმოდინამიკური თვისებები _

	p = 0,001 მპა / n = 6,982 v" = 0.0010001; v" = 129.208 /" = 29.33; /" = 2513.8 5"= 0,1060; ს" = 8,9756				გვ = 22,0 მპა /„ = 373,68 v" = 0.002675; v" = 0.003757 /" = 2007.7;/" = 2192.5s" = 4.2891; s"" = 4.5748
	0,001002		ს 0,000154		0,0009895		0,0009
					0,0009901
					0,002025
					0,006843

გაჯერებული ორთქლი, შესაბამისად, მოცემულ წნევაზე. თამამი ხაზის ზემოთ განთავსებული მონაცემები ეხება წყალს, ქვემოთ - ზედმეტად გახურებულ ორთქლს.

ორფაზიანი სისტემის წონასწორობის მდგომარეობა ცალსახად არის აღწერილი ერთი დამოუკიდებელი პარამეტრით, ამიტომ წყლისა და წყლის ორთქლის თერმოდინამიკური თვისებების ცხრილებს გაჯერებულ მდგომარეობაში აქვს ერთი არგუმენტი - წნევა ან ტემპერატურა. როგორც წესი, გამოყენების სიმარტივისთვის, საცნობარო ინსტრუქციებში მოცემულია ორივე შესაძლო ცხრილი: ერთი "ტემპერატურის" არგუმენტით, მეორეში "წნევის" არგუმენტით. ქვემოთ მოცემულია ასეთი ცხრილის ნაწილი (ცხრილი 5.2).

ცხრილი 5.2

წყლისა და წყლის ორთქლის თერმოდინამიკური თვისებები გაჯერების მდგომარეობაში (წნევით)

								ს",კჯ/კგ-კ

აღნიშვნები ცხრილში. 5.2 იგივეა რაც ცხრილში. 5.1, ფაზური ტრანსფორმაციის სიცხეr= მე"- კჯ/კგ.

საინჟინრო გამოთვლებისთვის, ცხრილების ნაცვლად ხშირად გამოიყენება დიაგრამა /.ს წყლის ორთქლი. როგორც წესი, ეს დიაგრამა მოიცავს ზედმეტად გახურებული ორთქლის რეგიონს, ზედა საზღვრის მრუდის ნაწილს და სველი ორთქლის რეგიონს სიმშრალის ხარისხით x\u003e 0.6 (ნახ. 5.10). დიაგრამაზე ნაჩვენებია იზობარები 0,001-დან 100 მპა-მდე და იზოთერმები 20-დან 800 °C-მდე, ასევე იზოკორები 0,005-დან 80 მ 3/კგ-მდე.

წყლის ორთქლის ყველა პარამეტრის დადგენა დიაგრამიდან(რ , ტ, v, /,s, x ) დიაგრამაზე საჭიროა მოძებნოთ განსახილველი ორთქლის მდგომარეობის შესაბამისი წერტილი. ამისათვის ორი დამოუკიდებელი პარამეტრი უნდა იყოს მითითებული. უნდა გვახსოვდეს, რომ გაჯერების მდგომარეობაში წნევა ცალსახად განსაზღვრავს გაჯერების ტემპერატურას და, პირიქით, ტემპერატურა განსაზღვრავს გაჯერების წნევას. ამიტომ, ზედმეტად გახურებული ორთქლის რეგიონისგან განსხვავებით, სველი ორთქლის რეგიონში, ყველა პარამეტრის დადგენა შესაძლებელია, თუ მითითებულია რომელიმე წყვილი პარამეტრი, გარდა წნევა-ტემპერატურული წყვილისა.

ნახ. სურათი 5.10 გვიჩვენებს, თუ როგორ არის ნაპოვნი წერტილის პოზიცია ზედმეტად გახურებული ორთქლის რეგიონში მოცემულ წნევასა და ტემპერატურაზე (პუნქტი 7). თუ

ბრინჯი. 5.10.ორთქლის პარამეტრების განსაზღვრა მიერ /", s-დიაგრამა

1 წერტილში ადიაბატური გაფართოების პროცესი იწყება ცნობილ წნევამდე p2, შემდეგ მე-2 წერტილის პოზიცია განისაზღვრება ამ წნევით და ენტროპიით 52 = ^1-

სველი ორთქლის ტემპერატურის დასადგენად /, s- დიაგრამიდან, მაგალითად,2, ეს ტემპერატურა უნდა განისაზღვროს იმავე წნევითგვ 2 და სიმშრალის ხარისხი x = 1 (პუნქტი2"). ტემპერატურა ერთ წერტილში2" არ განსხვავდება წერტილის ტემპერატურისგან2, ვინაიდან ორივე მათგანი შეესაბამება გაჯერების მდგომარეობას იმავე წნევის დროს.

/, s- დიაგრამიდან ადვილად შეიძლება განვსაზღვროთ გარე სამუშაო, რომელსაც ორთქლი აკეთებს ადიაბატური გაფართოების დროს h = i(- i2, ისევე როგორც სითბო, რომელიც მიეწოდება იზობარულ პროცესს 2-4. ეს სითბო #2-4 = T. ~ h არ შეიძლება განისაზღვროს როგორც q = cp(t4 - t2), ვინაიდან 2-2" განყოფილებაში ორთქლის ტემპერატურა არ იცვლება და სითბო იხარჯება ორთქლის წარმოქმნაზე. როგორც ნაჩვენები იქნება მე-6 თავში, როდესაც ორთქლი იხსნება, ენთალპია არ იცვლება, როდესაც ორთქლი იხსნება მდგომარეობიდან, რომელიც ხასიათდება 7-ე პუნქტით, pb წნევამდე

წერტილის პოზიცია 3 და ამ მდგომარეობაში ორთქლის პარამეტრების პოვნა შესაძლებელია წნევით გვ 3 და ენთალპია / 3 = მე Y.

ზემოთ მოყვანილი მაგალითები აჩვენებს, რომ /, ^-დიაგრამის გამოყენება შესაძლებელს ხდის წყლის ორთქლში პარამეტრების და პროცესების მარტივად გამოთვლას, თუმცა ნაკლები სიზუსტით, ვიდრე კომპიუტერზე ცხრილების ან სპეციალური მონაცემთა ბაზების გამოყენებისას.

ცხრილი აჩვენებს წყლის ორთქლის თერმოფიზიკურ თვისებებს გაჯერების ხაზზე ტემპერატურის მიხედვით. ორთქლის თვისებები მოცემულია ცხრილში 0,01-დან 370°C-მდე ტემპერატურის დიაპაზონში.

თითოეული ტემპერატურა შეესაბამება წნევას, რომლის დროსაც წყლის ორთქლი არის გაჯერების მდგომარეობაში. მაგალითად, წყლის ორთქლის ტემპერატურაზე 200°C, მისი წნევა იქნება 1,555 მპა ან დაახლოებით 15,3 ატმ.

ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება ორთქლის სპეციფიკური თბოტევადობა, თბოგამტარობა და ორთქლი. ასევე იზრდება წყლის ორთქლის სიმკვრივე. წყლის ორთქლი ხდება ცხელი, მძიმე და ბლანტი, მაღალი სპეციფიკური სითბური ტევადობით, რაც დადებითად მოქმედებს ზოგიერთ ტიპის სითბოს გადამცვლელებში ორთქლის, როგორც გამაგრილებლის არჩევაზე.

მაგალითად, ცხრილის მიხედვით, წყლის ორთქლის სპეციფიკური სითბოს მოცულობა C გვ 20°C ტემპერატურაზე არის 1877 ჯ/(კგ გრადუსი), ხოლო 370°C-მდე გაცხელებისას ორთქლის თბოტევადობა იზრდება 56520 ჯ/(კგ გრადუსამდე).

ცხრილში მოცემულია წყლის ორთქლის შემდეგი თერმოფიზიკური თვისებები გაჯერების ხაზზე:

• ორთქლის წნევა მითითებულ ტემპერატურაზე p·10 -5, პა;
• ორთქლის სიმკვრივე ρ″ , კგ/მ 3;
• სპეციფიკური (მასობრივი) ენთალპია სთ″, კჯ/კგ;
• რ, კჯ/კგ;
• ორთქლის სპეციფიკური სითბოს მოცულობა C გვ, კჯ/(კგ გრადუსი);
• თბოგამტარობის კოეფიციენტი λ·10 2, ვ/(მ გრადუსი);
• თერმული დიფუზურობის კოეფიციენტი a · 10 6, მ 2 / წმ;
• დინამიური სიბლანტე μ·10 6, პა·ს;
• კინემატიკური სიბლანტე ν·10 6, მ 2 / წმ;
• პრანდტის ნომერი პრ.

წყლის ორთქლის აორთქლების სპეციფიკური სითბო, ენთალპია, თერმული დიფუზურობა და კინემატიკური სიბლანტე მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. იზრდება ორთქლის დინამიური სიბლანტე და პრანდტის რაოდენობა.

Ფრთხილად იყავი! ცხრილის თბოგამტარობა მითითებულია 10 2 სიმძლავრის მიხედვით. არ დაგავიწყდეთ 100-ზე გაყოფა! მაგალითად, ორთქლის თბოგამტარობა 100°C ტემპერატურაზე არის 0,02372 W/(m deg).

წყლის ორთქლის თბოგამტარობა სხვადასხვა ტემპერატურასა და წნევაზე

ცხრილი გვიჩვენებს წყლისა და წყლის ორთქლის თბოგამტარობის მნიშვნელობებს 0-დან 700°C-მდე ტემპერატურაზე და წნევაზე 0,1-დან 500 ატმ-მდე. თბოგამტარობის განზომილება W/(m deg).

ცხრილის მნიშვნელობების ქვეშ მყოფი ხაზი ნიშნავს წყლის ფაზურ გადასვლას ორთქლში, ანუ ხაზის ქვემოთ მოცემული რიცხვები ეხება ორთქლს, ხოლო მის ზემოთ - წყალს. ცხრილის მიხედვით ჩანს, რომ წნევის მატებასთან ერთად იზრდება კოეფიციენტისა და წყლის ორთქლის მნიშვნელობა.

შენიშვნა: ცხრილის თბოგამტარობა მითითებულია 10 3 სიმძლავრეებში. არ დაგავიწყდეთ 1000-ზე გაყოფა!

წყლის ორთქლის თბოგამტარობა მაღალ ტემპერატურაზე

ცხრილი გვიჩვენებს დისოცირებული წყლის ორთქლის თბოგამტარობის მნიშვნელობებს განზომილებაში W/(m deg) ტემპერატურაზე 1400-დან 6000 K-მდე და წნევა 0.1-დან 100 ატმ-მდე.

ცხრილის მიხედვით წყლის ორთქლის თბოგამტარობა მაღალ ტემპერატურაზე შესამჩნევად იზრდება 3000...5000 კ რეგიონში. მაღალი წნევის მნიშვნელობებზე მაქსიმალური თბოგამტარობის კოეფიციენტი მიიღწევა მაღალ ტემპერატურაზე.

Ფრთხილად იყავი! ცხრილის თერმული კონდუქტომეტრული მაჩვენებელი მითითებულია 10 3 სიმძლავრის მიხედვით. არ დაგავიწყდეთ 1000-ზე გაყოფა!

წყლისა და წყლის ორთქლის და ორთქლის ციკლების მდგომარეობის შეცვლის პროცესების საინჟინრო გამოთვლები ხორციელდება წყლისა და წყლის ორთქლის თერმოდინამიკური თვისებების ცხრილების გამოყენებით. ეს ცხრილები შედგენილია სანდო ექსპერიმენტული მონაცემების საფუძველზე ექსპერიმენტული შედეგების კოორდინაციით და გამოთვლილი მნიშვნელობებით სახელმწიფოთაშორის დონეზე.

ჩვენს ქვეყანაში დამტკიცებული სტანდარტი არის წყლისა და წყლის ორთქლის თერმოდინამიკური თვისებების ცხრილები, რომლებიც შედგენილია M.P.Rivkin, A.L. ისინი შეიცავს მონაცემებს წყლისა და წყლის ორთქლის თერმოდინამიკური თვისებების შესახებ წნევის ცვლილებების დიაპაზონში 0,0061-დან 1000 ბარამდე და ტემპერატურის 0-დან 1000 o C-მდე.

ცხრილები შეიცავს ყველა მონაცემს, რომელიც აუცილებელია თერმოდინამიკური პარამეტრების გამოსათვლელად თხევადი, სველი ორთქლისა და ზედმეტად გახურებულ ორთქლზე. ცხრილებში არ არის ნაჩვენები შინაგანი ენერგიის მნიშვნელობები. მიმართება u = h - გამოიყენება მის გამოსათვლელად. შინაგანი ენერგიის გაანგარიშებისას ყურადღება უნდა მიაქციოთ ენთალპიის h საზომი ერთეულების შესაბამისობას, ის მოცემულია ცხრილებში კილოჯოულებში თითო კილოგრამზე (კჯ/კგ) და პროდუქტის pv კილოპასკალებში წნევის გამოყენებისას. kPa), ეს პროდუქტი ასევე იქნება კილოჯოულებში თითო კილოგრამზე (კჯ/კგ).

ცხრილები აგებულია შემდეგნაირად. პირველი და მეორე ცხრილები აღწერს წყლისა და წყლის ორთქლის თვისებებს გაჯერებულ მდგომარეობაში ტემპერატურის (1-ლი ცხრილი) და წნევის (მე-2 ცხრილი) ფუნქციის მიხედვით. ეს ორი ცხრილი იძლევა პარამეტრების დამოკიდებულებას x = 0 (გაჯერებული წყალი) და x = 1 (მშრალი გაჯერებული ორთქლი) ხაზებზე ტემპერატურასა და წნევაზე. ყველა პარამეტრი ნაპოვნია ერთი მნიშვნელობის გამოყენებით; მაგიდაზე 1 - ტემპერატურის მიხედვით, ცხრილში. 2 – გაჯერების წნევის მიხედვით. ეს განმსაზღვრელი პარამეტრები გვხვდება ცხრილების მარცხენა სვეტში. შემდეგი მარჯვენა სვეტებში არის შესაბამისი P n და t n მნიშვნელობები: v" და v", h" და h", r=h"-h", s" და s", s"-s". პარამეტრი ერთი დარტყმით ეხება წყალს გაჯერების მდგომარეობაში, ორი დარტყმით - გაჯერებული ორთქლის გაშრობას. სველი გაჯერებული ორთქლის პარამეტრები განისაზღვრება გაანგარიშებით სიმშრალის x ხარისხის გამოყენებით. ამ გამოთვლების გასაადვილებლად, r და s"-s" მნიშვნელობები მოცემულია ცხრილებში. მაგალითად, სველი ორთქლის სპეციფიკური მოცულობა, ენთალპია და ენტროპია განისაზღვრება ფორმულების გამოყენებით

v x = v" + x(v" - v");h x = h" + xr;s x = s" + x(s" - s").

ამ ცხრილების განმსაზღვრელი პარამეტრების დიაპაზონი: t = 0 o C-დან t cr = 374,12 o C-მდე და P = 0,0061 ბარიდან P cr = 221,15 ბარამდე, ე.ი. ქვედა ზღვარი არის წყლის სამმაგი წერტილი, ზედა ზღვარი არის წყლის კრიტიკული წერტილი.

უნდა აღინიშნოს, რომ როგორც განმსაზღვრელი პარამეტრი ცხრილში. 1 და 2, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი პარამეტრი (v", v", h", h", s", s"), და არა მხოლოდ წნევა და გაჯერების ტემპერატურა. ვინაიდან საინჟინრო პრაქტიკაში P და t ყველაზე ხშირად მოქმედებენ როგორც განმსაზღვრელი პარამეტრები, ისინი მოთავსებულია მარცხენა სვეტში.

შემდეგი - მესამე - ცხრილი აღწერს წყლისა და ზეგახურებული ორთქლის თვისებებს. მათი დიაპაზონი არის 0-დან 1000 o C-მდე (შეიძლება 800 o C-მდე) და 1 kPa-დან 100 MPa-მდე. აქ საჭიროა ორი რაოდენობა, როგორც განმსაზღვრელი პარამეტრები. 3 ცხრილში ეს არის წნევა - ზედა ჰორიზონტალური ხაზი - და ტემპერატურა - ყველაზე მარცხენა სვეტი. წნევის ხაზის ქვეშ არის მართკუთხედი, რომელშიც მოცემულია მოცემული წნევის შესაბამისი გაჯერების მდგომარეობის ყველა პარამეტრი. ეს საშუალებას გაძლევთ სწრაფად გადახედოთ წყლისა და ორთქლის ფაზურ მდგომარეობას და ცხრილების გადაბრუნების გარეშე, განახორციელოთ საჭირო გამოთვლები წყლის სხვადასხვა ფაზური მდგომარეობისთვის. თითოეული წნევა და ტემპერატურა 3 ცხრილში მოცემულია v, h, s შესაბამის ვერტიკალურ სვეტებში.

ვიზუალური ორიენტაციისთვის, თხევადი და ორთქლის ფაზების პარამეტრები გამოყოფილია ამ სვეტებში სქელი ჰორიზონტალური ხაზებით. ამ ხაზების ზემოთ არის წყლის თხევადი ფაზა, ქვემოთ არის გადახურებული ორთქლი. კრიტიკულზე მაღლა (22.12 მპა) წნევის დროს ეს გამყოფი ხაზები არ არსებობს, რადგან სუპერკრიტიკულ პარამეტრებზე არ არსებობს სითხის ორთქლზე გადასვლის ხილული ფაზის ხაზი.

მაგიდაზე 3, P და t-ის გარდა, ნებისმიერი წყვილი პარამეტრი შეიძლება იყოს განმსაზღვრელი: P, t, v, h, s.

ცხრილების გამოყენებით წყლისა და ორთქლის ფაზურ მდგომარეობებზე ორიენტირებისას უნდა გახსოვდეთ:

1) P = const:

ტ< t н – жидкая фаза воды,

t > t n – ზედმეტად გახურებული ორთქლი,

T = t n – საჭიროა მე-3 პარამეტრი,

Მაგალითად:

h = h" - მდუღარე წყალი,

h = h" - მშრალი გაჯერებული ორთქლი,

თ"< h < h" – влажный пар,

თ< h" – жидкая фаза воды,

h > h" – ზედმეტად გახურებული ორთქლი,

თ"< h < h" – влажный пар.

2) t = const:

რ< Р н – перегретый пар,

Р > Р n – წყლის თხევადი ფაზა,

P = P n - მსგავსი t = t n ერთად P = const ორიენტაცია h, v, s.

ცხრილების ზოგიერთი გამოცემა მოიცავს 2 ნაწილს: 1-ლი SI-ში, სადაც P არის Pa-ში, h - კჯ/კგ-ში და მე-2 GHS-ში, სადაც P არის kgf/cm 2-ში და h არის კკალ/კგ-ში.

6.8. T დიაგრამა, s წყლისა და ორთქლისთვის

წყლისა და წყლის ორთქლისა და ორთქლის ციკლების მდგომარეობის ცვლილების პროცესების საილუსტრაციოდ ფართოდ გამოიყენება T,s დიაგრამა. ის გვაწვდის უამრავ ინფორმაციას, რომელიც საშუალებას იძლევა განვსაჯოთ ენერგეტიკული ეფექტების მახასიათებლები და ციკლების თერმული ეფექტურობა.

თერმულ დიაგრამაზე T,s წყლისა და ორთქლის მუდმივი პარამეტრების და მდგომარეობის ფუნქციების ხაზებია გამოსახული (სურ. 6.21).

ნულოვანი ენტროპიის მნიშვნელობა შეესაბამება სითხის სამ წერტილს (0,01 o C ან 273,16 K და 611,2 Pa). მუდმივი პარამეტრების და მდგომარეობის ფუნქციების ხაზების აგება ხორციელდება წყლისა და წყლის ორთქლის თერმოდინამიკური თვისებების ცხრილების მონაცემების მიხედვით. Tn გაჯერების ტემპერატურასა და მდუღარე სითხის s"-სა და მშრალი გაჯერებული ორთქლის s"-ის ენტროპიის ურთიერთკავშირის ტაბულური მნიშვნელობების გამოყენებით შეგიძლიათ ააგოთ ქვედა (x=0) და ზედა (x=1) სასაზღვრო მრუდები. ეს სასაზღვრო მრუდები დაკავშირებულია K კრიტიკულ წერტილში T cr = 647,27 K (374,12 o C) და s cr = 4,4237 kJ/(kg K) კოორდინატებით. ხაზი x = 0 იწყება სითხის სამმაგი წერტილიდან T = 273,16 K და s 1 "= 0. მშრალი გაჯერებული ორთქლი სამმაგ წერტილში შეესაბამება ენტროპიას s N "= 9,1562 kJ/(kg K) (იხ. ნახ. 6.21, წერტილი N). 1N ჰორიზონტალური ხაზის ქვემოთ არის სუბლიმაციის ზონა, აქ x = 1 ხაზის მარცხნივ არის მყარი ფაზის და ორთქლის რეგიონი, ხოლო ხაზის მარჯვნივ x = 1 არის ზეგახურებული ორთქლის რეგიონი. x = 0 ხაზის ზემოთ არის თხევადი ფაზის რეგიონი, ხოლო x = 1 ხაზის ზემოთ არის ზეგახურებული ორთქლის რეგიონი. არ არსებობს ხილული გარდამავალი ზონა თხევადი ფაზის რეგიონიდან ორთქლის რეგიონში სუპერკრიტიკულ პარამეტრებზე, ეს გადასვლა შეიძლება იქნას მიღებული კრიტიკული პარამეტრების მიხედვით T cr, P cr ან v cr, კრიტიკულ წერტილზე მაღლა მდებარე რეგიონის გათვალისწინებით; P cr ან v cr-ის უფლება იყოს ორთქლის რეგიონი.

სუბკრიტიკული წნევის იზობარი T,s დიაგრამაში არის რთული მრუდი 1234. იგი შედგება სამი ნაწილისაგან: 12 თხევადი რეგიონში, 23 სველი გაჯერებული ორთქლის რეგიონში, 34 ზეგახურებული ორთქლის რეგიონში. იზობარის კონფიგურაციის დაყენება შესაძლებელია გამოსახულებიდან დახრილობის გამოყენებით

¶q p = (c p dT) p = (Tds) p ,

საიდანაც კუთხური კოეფიციენტი ტოლი იქნება

კუთხური კოეფიციენტის (6.28) გამოხატულებიდან გამომდინარე, რომელიც განსაზღვრავს ტანგენსის დახრილობის კუთხეს იზობარზე, გამოდის, რომ სითხის რეგიონში და ზედმეტად გაცხელებული ორთქლის რეგიონში, როდესაც სითბო მიეწოდება, მნიშვნელობები T/c-ის p და s იზრდება, იზრდება ტანგენსის დახრის კუთხე, ე.ი. აქ იზობარი არის ჩაზნექილი მრუდი. უფრო მეტიც, თხევადი რეგიონში დაბალი წნევის დროს cp არის მნიშვნელობა, რომელიც ოდნავ განსხვავდება ტემპერატურის მიხედვით, ხოლო იზობარი არის ლოგარითმული მრუდი. ზეგახურებული ორთქლის რეგიონში cp ძლიერ არის დამოკიდებული ტემპერატურაზე და იზობარი არის ლოგარითმული მრუდი ცვლადი ლოგარითმით (გახურებული ორთქლის რეგიონში cp-ის ცვლილების ბუნება ადრე იყო დაწერილი). ტენიანი გაჯერებული ორთქლის რეგიონში, იზობარი ემთხვევა იზოთერმს, cp =±¥, ხოლო T,s დიაგრამაში იგი წარმოადგენს ჰორიზონტალურ სწორ ხაზს 23.

დაბალი წნევის დროს (100 ბარამდე) თხევადი იზობარები ძალიან ახლოსაა ქვედა საზღვრის მრუდთან (x = 0). ამიტომ, T,s დიაგრამის გამოყენებისას წყლისა და ორთქლის პროცესების საილუსტრაციოდ, ხშირად ვარაუდობენ, რომ თხევადი იზობარები ემთხვევა x=0 წრფეს.

იზობარის ქვეშ 12 (თხევადი გათბობა) ფართობი შეესაბამება q სითხის სითბოს", იზობარის 23-ში (აორთქლება) - აორთქლების სითბო r, 34 ქვეშ (ორთქლის ზედათბობა) - ზედათბობის სიცხე q p. ფართობი პროცესის ქვეშ 2e. შეესაბამება აორთქლებაზე დახარჯულ სითბოს x-ე წილი 1 კგ გაჯერებული სითხიდან.

ტენიანი გაჯერებული ორთქლის რეგიონის ნებისმიერი მდგომარეობისთვის (პუნქტი e), სიმშრალის ხარისხი შეიძლება განისაზღვროს გრაფიკულად, როგორც ორი იზობარის სეგმენტის თანაფარდობა სასაზღვრო მრუდებს შორის x=0 და x=1:

.

ამ პრინციპის გამოყენებით შესაძლებელია სიმშრალის მუდმივი ხარისხის ხაზების აგება x=const.

კრიტიკულ ზეწოლას K კრიტიკულ წერტილში აქვს გადახრა აქ მის ტანგენტს ჰორიზონტალური სწორი ხაზი; სუპერკრიტიკული წნევის იზობარები არ ხვდება სველი ორთქლის რეგიონში და განუწყვეტლივ ზრდიან მოსახვევებს დახრის წერტილებით, რომლებზეც ტანგენტებს აქვთ მინიმალური დახრილობა. ეს წერტილები შეესაბამება იზობარული სითბოს სიმძლავრის მაქსიმალურ მნიშვნელობებს.

იზოქორეები ვ< v кр пересекают только нижнюю пограничную кривую х=0 и размещаются в области жидкости при высоких давлениях и температурах, а в области влажного насыщенного пара – при низких давлениях и температурах.

ყველა იზოქორისთვის, რომელიც შეესაბამება სითხის სპეციფიკურ მოცულობას, რომელიც აღემატება სითხის სპეციფიკურ მოცულობას წყლის სამმაგ წერტილში, სველი ორთქლის წნევისა და ტემპერატურის შემცირებით, მისი სიმშრალის ხარისხი ნულამდე მიისწრაფვის, მაგრამ ვერასოდეს მიაღწევს მას, ამიტომ იზოქორები არასოდეს მიაღწიოთ ქვედა სასაზღვრო მრუდს (გარდა ანომალიური რეგიონისა ტემპერატურულ დიაპაზონში 0 - 8 o C).

იზოქორები v > v cr-ით ზედმეტად გახურებული ორთქლის მიდამოში არის ჩაზნექილი მრუდები (უფრო ციცაბო ვიდრე იზობარები), ხოლო სველი ორთქლის მიდამოში - ორმაგი გამრუდების მრუდები: ამოზნექილი - სიმშრალის მაღალი ხარისხით და ჩაზნექილი - სიმშრალის დაბალი ხარისხით. უფრო მეტიც, ისინი კვეთენ მხოლოდ მარჯვენა საზღვრის მრუდს x = 1.

ნახ. ნახაზი 6.21 გვიჩვენებს მუდმივი ენთალპიების ხაზებს h=const. ზედმეტად გახურებული ორთქლის რეგიონში იზენტალპი არის გლუვი მრუდი მასზე დახრილობის კუთხის უარყოფითი ტანგენტით. სველი ორთქლის რეგიონიდან სითხის რეგიონში მოძრავი იზენტალპებს აქვთ გამოხატული წყვეტის წერტილი x = 0 ხაზზე. სითხის რეგიონში იზენტალპის დახრილობა იცვლება ისე, რომ ენთალპიების დაბალ მნიშვნელობებზე ტემპერატურა მცირდება. მზარდი წნევა და ენთალპიების დიდი მნიშვნელობების დროს წნევის მატებას თან ახლავს ტემპერატურის მატება.

ნახ. 6.21 მე-2 და მე-3 წერტილებზე ტანგენტები გაყვანილია სასაზღვრო მრუდებზე x=0 და x=1. სუბტანგენტები c" და c" წარმოადგენს თხევადი და მშრალი გაჯერებული ორთქლის სითბოს სიმძლავრეებს სასაზღვრო მოსახვევებზე (როდესაც მდგომარეობა იცვლება x=0 და x=1 გასწვრივ). გამოდის, რომ c">0 და c"<0. Последнее означает, что при понижении температуры для поддержания пара в состоянии сухого насыщенного к нему необходимо подводить теплоту.

©2015-2019 საიტი
ყველა უფლება ეკუთვნის მათ ავტორებს. ეს საიტი არ აცხადებს ავტორობას, მაგრამ უზრუნველყოფს უფასო გამოყენებას.
გვერდის შექმნის თარიღი: 2016-04-15