Исходные данные для расчета газового цикла.
| №№ задания | Исходные данные | Схема цикла |
Р1=5  105 Па; v2=0,09 м3/кг;
P2=10 105 Па; v3=0,14 м3/кг;
| 
| |
| P1=1 105 Па; v2=0,4 м3/кг;
P2=2 105 Па; v3=0,8 м3/кг;
| ||
| P1=3 105 Па; v2=0,15 м3/кг;
P2=6 105 Па; v3=0,3 м3/кг;
| ||
| t1=2000 C; P1=6 105 Па; t2=3000C; v3=0,5 м3/кг; P5=3 105 Па;
| 
| |
| t1=2500 C; P1=8 105 Па; t2=4000 C; v3=0,7 м3/кг; P5=2 105 Па;
| ||
| t1=3000 C; P1=10 105 Па; t2=4000 C; v3=0,35 м3/кг; P5=2 105 Па;
| ||
| t1=250 C; P1=3 105 Па; P2=20 105 Па; t3=5500 C;
| 
| |
| t1=250 C; P1=1,5 105 Па; P2=10 105 Па; t3=5000C;
| ||
| t1=300 C; P1=2 105 Па; P2=15 105 Па; t3=6000 C;
| ||
| Р1=3 105 Па; v1=0,3 м3/кг;
P2=10 105 Па; t3=2000 C;
| 
| |
| Р1=2 105 Па; v1=0,5 м3/кг;
P2=10 105 Па; t3=4000 C;
| ||
| Р1=1 105 Па; v1=0,9 м3/кг;
P2=5 105 Па; t3=12000 C;
|
| №№ задания | Исходные данные | Характеристика процессов | |||
| 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-1 | ||
| Р1 = 3 бар, Р2 = 6 бар, v2 = 0,15 м3/кг, v1 = 0,5 м3/кг | Т = const | P = const | dq = 0 | P = const | |
| t1 = 30°С, Р1 = 1,5 бар, Р2 = 10 бар, t3 = 500°С | dq = 0 | P = const | T = const | P = const | |
| Р1 = 1 бар, Р2 = 10 бар, v1 = 0,9 м3/кг, t3 = 1200°С | dq = 0 | v = const | T = const | P = const | |
| Р1 = 4 бар, Р2 = 6 бар, v1 = 0,15 м3/кг, t3 = 350oС | v = const | P - const | v = const | P = const | |
| v1 = 0,12 м3/кг, t1 = 150°С, Р2 = 15 бар, t3 = 850°С | dq = 0 (P2>P1) | P = const | T = const | P = const | |
| Р1 = 1 бар, Р2 = 5 бар, v2 = 0,4 м3/кг, t3 = 400°С | dq = 0 | P = const | dq = 0 | P = const | |
| Р1 = 3 бар, t1 = 10oС, v2 = 0,1 м3/кг, t3 = 250°С | T = const (P2>P1) | v = const | dq = 0 | v = const | |
| Р1= 1,2 бар, t1 = 40°C, v1/v2 = 8, q2-3 = 300 кДж/кг | dq = 0 (P2>P1) | P = const | dq = 0 | v = const | |
| v, = 1,1 м3/кг, t, = 30°C, v/v2 = 12, q2 з = 700 кДж/кг | dq = 0 | P = const | T = const | v = const | |
| P1 = 2 бар, t1 = 50oC, v2 = 0,1 м3/кг, t3 = 350°C | T = const | v = const | dq = 0 | v = const | |
| P1 = 30 бар, t1 = 550oC, P2 = 20 бар, P3 = 5 бар | T = const | dq = 0 | T = const | dq = 0 | |
| P1 = 40 бар, v2 = 0,12 м3/кг, P3 = 4 бар, t =10°C | T = const (P1>P2) | dq-0 | T = const | dq = 0 | |
| P1 = 4 бар, v1 = 0,3 м3/кг, P2 = 25 бар, t3 = 450°C | dq=0 | P = const | dq = 0 | V = const | |
| P1 = 10 бар, t1 = 300°C, t3 = 20°C, P3 = 0,5 6ap | T = const (P1>P2) | dq-0 | T = const | dq-0 | |
| P1 = 1 бар, v1 = 0,6 м3/кг, P3 = 10 бар, v2 = 0,15м3/кг | dq = 0 (P2>P1) | v = const | dq = 0 | P - const | |
| P1 = 15 бар, t1 = 250oC, t2 = 350°C, P3 = 10 бар | P = const (v2>v1) | dq = 0 | P = const | V = const | |
| P1 = 1,2 бар, t1 = 30 °C, P2 = 10 бар, n = 1,25, v1/v2= 1,8 | p×vn=const | P = const | p×vn=const | P = const |
| №№ задания | Исходные данные | Характеристика процессов | |||
| 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-1 | ||
| Р1 = 0,8 бар, v1 = 0,75 м3/кг, t2 = 150°С, Р3 = 45 бар | dq = 0 (P2>P1) | v = const | dq = 0 | P = const | |
| Р1 = 1,5 бар, t1 = 300°С, v2 = 0,6 м3/кг, Р3 = 2,3бар, n= 1,2 | p×vn=const (P2>P1) | T = const | p×vn=const | v = const | |
| Р1 = 2 бар, t1 = 50°С, Р2 = 8 бар, T3 = 300°C | Т = const (P2>P1) | P = const | T = const | P = const |
| №№ задания | Исходные данные | Схема цикла |
Р1=12 105 Па; v1=0,08 м3/кг;
P2=14  105 Па; t3=1600 C;
| 
| |
| Р1=2 105 Па; v1=0,6 м3/кг;
P2=4 105 Па; t3=10000 C;
| ||
| Р1=6 105 Па; v1=0,15 м3/кг;
P2=9 105 Па; t3=3500 C;
| ||
| v1=0,12 м3/кг; t1=900 C;
P2=25 105 Па; t3=3000 C;
| 
| |
| v1=0,12 м3/кг; t1=1000 C;
P2=20 105 Па; t3=8500 C;
| ||
| v1=0,12 м3/кг; t1=1500 C;
P2=15 105 Па; t3=8500 C;
| ||
| P1=2 105 Па; P2=10 105 Па;
t2=3000 C; q1=1050 кДж/кг;
| 
| |
| P1=1 105 Па; P2=8 105 Па;
t2=4000 C; q1=500 кДж/кг;
| ||
| P1=1 105 Па; P2=5 105 Па;
t2=3000 C; q1=800 кДж/кг;
| ||
| Р1=0,8 105 Па; t1=100 C;
v2=0,4 м3/кг; t3=2270 C;
| 
| |
| Р1=2 105 Па; t1=1000 C;
v2=0,2 м3/кг; t3=4000 C;
| ||
| Р1=3 105 Па; t1=100 C;
v2=0,1 м3/кг; t3=2500 C;
|
| №№ задания | Исходные данные | Характеристика процессов | |||
| 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-1 | ||
| Р1 = 2 бар, Т1 = 300 К, v1/v2= 15, v3/v2= 2 | dq = 0 (P2>P1) | T = const | dq-0 | v = const | |
| Р1 = 3 бар, t1 = 20°С, Р2 = 15 бар, q2-3 = 700 кДж/кг | Т = const (P2>P1) | v = const | T = const | v = const | |
| Р1 = 6 бар, t1 = 160°С, Р2 = 15 бар, t3 = 250°С | Т = const | P = const | T = const | P = const | |
| Р1 = 10 бар, t1 = 300°С, Р2 = 5 бар, v3 = 0,4 м3/кг, | Т = const | dq = 0 | v = const | dq = 0 | |
| Р1 = 10 бар, v2 = 0,12 м3/кг, Р2 = 15 бар, t3 = 700°С | v = const | P = const | v = const | P = const | |
| v1 = 0,8 м3/кг, Р1 = 10 бар, Р2 = 30 бар, Р3 = 25 бар | dq = 0 | T = const | dq = 0 | v = const | |
| t1 = 50°C, P1 = 0,8 бар, v1/v4= 5, q3- 4 = 300 кДж/кг | T = const (P2>P1) | dq = 0 | T = const | dq-0 | |
| P1 = 1,2 бар, t1 = 20°C, v1/v2 = 10, P3/P2=l,8 | dq = 0 (P2>P1) | v = const | dq = 0 | v = const | |
| P1 = 5 бар, P2 = 10 бар, v2 = 0,09 м3/кг, v3 = 0,14м3/кг | T = const | P = const | dq=0 | P = const | |
| t1 = 200°C, P1 = 6 бар, t2= 100°C; v3= 0,5 м3/кг | P = const (v2>v1) | T = const | P = const | T = const | |
| t1 = 25°C, P1 = 3 бар, P2 = 20 бар, t3 = 550°C | dq = 0 | P = const | T = const | P = const | |
| P1 = 3 бар, v1 = 0,3 м3/кг, P2 = 10 бар, t3 = 200°C | dq = 0 | v = const | T = const | P = const | |
| v1 = 0,12 м3/кг, t1 = 50°C, P2 = 25 бар, t3 = 300°C | dq = 0 | P = const | T = const | P = const | |
| P1 = 2 бар, P2 = 10 бар, t3 = 300°C, q2-3= 1050кДж/кг | dq = 0 | P = const | dq-0 | P = const | |
| P1 = 0,8 бар, t1 = 10oC, v2 = 0,4 м3/кг, t3 = 227°C | T = const (P2>P1) | v = const | dq = 0 | v = const | |
| Р1 = 6,8 бар, t1 = 10 °С, v2 = 0,4 м3/кг, t3 = 225°С | Т = const (P1>P2) | v = const | dq = 0 | v = const | |
| Р1 = 30 бар, t1 = 400°С, Р2 = 14 бар, Р3 = 6 бар | Т = const | dq = 0 | T = const | v = const | |
| Р1 = 50 бар, v2 = 0,12 м3/кг, Р3 = 5 бар, t4 = -35°С | Т = const (P1>P2) | dq = 0 | T = const | v = const | |
| Р1 = 3,5 бар, v1 = 0,25 м3/кг, Р2 = 20 бар,t3 = 300°C | dq=0 | P = const | dq-0 | v = const |
| №№ задания | Исходные данные | Схема цикла |
P1=1  105 Па; t1=850 C;
ε=(v1/ v2)=15; q1=920 кДж/кг;
| 
| |
| P1=1 105 Па; t1=200 C;
ε=(v1/ v2)=12; q1=500 кДж/кг;
| ||
| P1=1 105 Па; t1=400 C;
ε=(v1/ v2)=8; q1=300 кДж/кг;
| ||
| v1=1,1 м3/кг; t1=800 C; ε=(v1/ v2)=14; q2-3=840 кДж/кг; | 
| |
| v1=1,1 м3/кг; t1=500 C; ε=(v1/ v2)=16; q2-3=900 кДж/кг; | ||
| v1=1,1 м3/кг; t1=300 C; ε=(v1/ v2)=12; q2-3=700 кДж/кг; | ||
| Р1=0,8 105 Па; t1=100 C;
v2=0,4 м3/кг; t3=2250 C;
| 
| |
| Р1=1,2 105 Па; t1=300 C;
v2=0,3 м3/кг; t3=2500 C;
| ||
| Р1=2 105 Па; t1=500 C;
v2=0,1 м3/кг; t3=2500 C;
| ||
| v1=1,2 м3/кг; t1=800 C; ε=(v1/ v2)=5; q2-3=840 кДж/кг; | 
| |
| v1=1,2 м3/кг; t1=1200 C; ε=(v1/ v2)=6; q2-3=750 кДж/кг; | ||
| v1=1,2 м3/кг; t1=300 C; ε=(v1/ v2)=9; q2-3=650 кДж/кг; | ||
| P1=30 105 Па; t1=4000 C;
P2=14 105 Па; P3=6 105 Па;
| 
| |
| P1=30 105 Па; t1=4500 C;
P2=20 105 Па; P3=6 105 Па;
| ||
| P1=30 105 Па; t1=5500 C;
P2=20 105 Па; P3=5 105 Па;
|
| №№ задания | Исходные данные | Характеристика процессов | |||
| 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-1 | ||
| Р1 = 8 бар, v2 = 0,12 м3/кг, Р2= 20 бар, Р3 = 12 бар | dq = 0 | T = const | dq-0 | v = const: | |
| v1 = 0,08 м3/кг, Р1 = 12 бар, Р2 = 14 бар, t3 = 160°С | v = const | P = const | v = const | P = const | |
| v1 = 1,1 м3/кг, t1 = 80 oС, v1/v2= 14, q2-3= 840 кДж/кг | dq-0 (P2>P1) | P = const | T = const | v = const | |
| Р1 = 2 бар, v1 = 0,45 м3/кг, Р3 = 12 бар, v2 = 0,14м3/кг | dq = 0 (P2>P1) | v = const | dq=0 | P = const | |
| Р1 = 8 бар, v1 = 0,12 м3/кг, Р2 = 20 бар, Р3 = 12 бар | dq=0 | T = const | dq=0 | v = const | |
| P1 = 35 бар, t1=210°C, t2=250°C, P3=25 бар | P = const (v2>v1) | dq=0 | P = const | v = const | |
| P1 = 1,2 бар, v1 = 0,5 м3/кг, t2 = 130°C, P3 = 40 бар | dq = 0 (P2>P1) | v = const | dq=0 | P = const | |
| P1 = 16ap, t1 = 50°C, P2 = 10 бар, t3= 200°C | T = const | P = const | T = const | P = const | |
| P1 = 15 бар, T1 = 300K, v1/v2 = 16, v3/v2 = 4 | dq = 0 (P2>P1) | v = const | dq=0 | v = const | |
| P1 = 1 бар, t1 = 27°C, P2 = 8 бар, q2-3 = 620 кДж/кг | T = const | v = const | T = const | v = const | |
| P1 = 12 бар, t1 = 100°C, P2 = 30 бар, t3 = 200°C | T = const | P = const | T = const | P = const |
| №№ задания | Исходные данные | Схема цикла |
| P1=50 105 Па; v2=0,12 м3/кг;
P3=5 105 Па; t4=-350 C;
| 
| |
| P1=60 105 Па; v2=0,14 м3/кг;
P3=5 105 Па; t4=200 C;
| ||
| P1=40 105 Па; v2=0,12 м3/кг;
P3=4 105 Па; t4=100 C;
| ||
| P1=3,5 105 Па; v1=0,25 м3/кг;
P2=20 105 Па; t3=3000 C;
| 
| |
| P1=2,5 105 Па; v1=0,4 м3/кг;
P2=15 105 Па; t3=2700 C;
| ||
| P1=4 105 Па; v1=0,3 м3/кг;
P2=25 105 Па; t3=4500 C;
| ||
| P1=13 105 Па; t1=3000 C;
t3=170 C; P3=1 105 Па;
| 
| |
| P1=17 105 Па; t1=3500 C;
t3=300 C; P3=2 105 Па;
| ||
| P1=10 105 Па; t1=3000 C;
t3=200 C; P3=1,5 105 Па;
| ||
| P1=2 105 Па; v1=0,45 м3/кг;
P3=12 105 Па; v2=0,14 м3/кг;
| 
| |
| P1=2 105 Па; v1=0,45 м3/кг;
P3=15 105 Па; v2=0,14 м3/кг;
| ||
| P1=1 105 Па; v1=0,6 м3/кг;
P3=10 105 Па; v2=0,15 м3/кг;
| ||
P1=35 105 Па; t1=2100 C;
t2=2500 C; P3=2  105 Па;
| 
| |
| P1=20 105 Па; t1=2100 C;
t2=2500 C; P3=13 105 Па;
| ||
| P1=15 105 Па; t1=2500 C;
t2=3500 C; P3=10 105 Па;
|
Примечание. Построение цикла в P-v b T-S координатах выполнять в масштабе на миллиметровой бумаге формата 203х288 мм. Кривые строить по промежуточным точкам. Расчет промежуточных точек привести в пояснительной записке.
Результаты расчета свести в таблицу вида:
а)параметры в точках
| Точки | Параметры | ||||||
| P, 105 Па | v, м3/кг | T, 0K | t, 0C | u, кДж/ | I, кДж/кг | S,
кДж/кг 
| |
б)изменения параметров в процессах
| Процессы | Параметры | ||||
| λ | ∆u | ∆i | q | ∆S | |
| кДж/кг | кДж/кг | кДж/кг | кДж/кг | кДж/кг
| |
| 1-2 | |||||
| 2-3 | |||||
| 3-4 | |||||
| 4-1 | |||||
| Сумма |
Примечание №2: Традиционное обозначение работы W в примере заменили на λ. При сдаче контрольной преподавателю, проследите, чтобы «работа» у вас обозначалась W (кДж/кг или кДж, Дж), а энтальпия обозначалась h,Δh(кДж/кг) вместо i,Di как в примере. Будьте внимательны!
Пример расчета
Дано:
v=1,2 м3/кг;
t=800 С;
ε=(v1 /v2)=5;
q2-3=838 кДж/кг;
Решение:
1. Определение параметров состояния в крайних точках цикла.
Точка 1.
v1=1,2 м3/кг; t=800 С=353 К; 
=8,45 104 Па;
i1=Cр Т1=1,006 353=354,7 кДж/кг; u1=Cv T1=0,719 353=251 кДж/кг;
S1=Cр ln 
=-R ln 
=1,006 2,3 lg 
-0,287 2,3 lg 
=0,81 
.
Точка 2.
v1= 
м3/кг; P2= 
P1= 
8,45 
4=4,22 
105 Па;
T2=T1=353 К; i2=Cр Т2=1,006 353=354,7 кДж/кг;
u2=Cv T2=0,719 353=251 кДж/кг;
S2=Cр ln 
– R 
ln 
= 1,006 
lg 
- 0,287 
lg 
= -0,151 
.
Точка 3.
v3=v2=0,24 м3/кг; q2-3=Cv (T3-T2); Т3=Т2+ 
= 
+353=1528 К;
P3= 
= 
= 18 105 Па; i3 = Cр Т3=1,006 1528= 1535 кДж/кг;
S3=Cр ln 
- R ln 
= 1,006 2,3 lg 
- 0,287 2,3 lg 
= 0,904 .
Точка 4.
Т4=Т3= 1528 К; v4=v3=1,2 м3/кг; P4= 
= 
=36,5 104 Па;
i4=CР T4= 1,006 
1528=1535 кДж/кг; u4=Cv T4=0,719 1528= 1088 кДж/кг;
S4=Cр ln 
=1,005 2,3 lg – 0,287 2,3 lg 
= 1,365 .
2. Построение цикла в pv- и Ts- координатах.
Процессы, изображаемые в pv- и Ts- координатах кривыми линиями, необходимо проводить как минимум по трем точкам.
Для нахождения параметров промежуточных точек в начале произвольно задаются одним параметром, но так, чтобы значения этого параметра находилось между его значениями в крайних точках процесса. Второй параметр определяется из уравнения, характеризующего данный процесс, составленного для одной из крайних точек процесса и для промежуточной точки.
Процесс 1-2: точка `а`. Принимает Ра=2,5 105 Па.
По уравнениям изотермы для точек `а` и 1:
Pa va=P1 v1=R T1;
va= 
= 
= 0,4 м3/кг;
Процесс 3-4: точка `б`. Принимаем Рб=10 105 Па:
vб= 
= 
= 0,438 м3/кг;
Процесс 2-3: точка `в`. Принимает Тв=10000 К:
; Рв= 
= 
=11,95 105 Па;
Sв=Ср 2,3 lg 
= 1,005 2,3 lg 
– 0,287 2,3 lg 
=0,6 .
Процесс 4-1: точка `г`. Принимает Тг=10000 К:
Рг= 
= 
105= 2,4 105 Па;
Sг=Ср 2,3 lg 
- R 2,3 lg 
=1,005 2,3 lg – 0,287 2,3 lg 
= 1,05 .
Графики цикла представлены на рис. 1 и 2.
Рис. 1. Цикл в p-v координатах. Рис. 2. Цикл в T-S координатах.
3. Определение работы, количества подведенной или отведенной теплоты, изменение энергии, энтальпии и энтропии для каждого процесса цикла.
Процесс 1-2 (изотермический).
q1-2=R 
T1 ln 
=0,287 353 2,3 lg 
= -165 кДж/кг (теплота отводится);
l1-2=q1-2= -163 кДж/кг;
Di1-2=Cр (Т2-Т1)=0;
Du1-2=Cv (T2-T1)=0;
DS1-2=R ln 
=0,287 2,3 lg = -0,461 
.
Процесс 2-3 (изохорический).
λ2-3=0; q2-3=Cv(T3-T2) = 0,712 (1528-353) = 836 кДж/кг (тепло подводится);
Du2-3=q2-3=836 кДж/кг;
Di2-3=Cр (Т3-Т2)=1,005 (1528-353)= 1181 кДж/кг;
D S2-3=Сv ln 
=0,712 2,3 lg 
= 1,05 .
Процесс 3-4 (изотермический).
q3-4=R T3 ln 
=0,287 1528 2,3 lg 
= 696 кДж/кг (теплота подводится);
λ3-4=q3-4= 969 кДж/кг; Di3-4=Cр (Т4-Т3)=0; Du3-4=Cv (T4-T3)=0;
DS3-4=R ln 
=0,287 2,3 lg = 0,456 .
Процесс 4-1 (изохорический).
λ 4-1=0; q4-1=Cv(T1-T4) = 0,712 (353-1528) = -836 кДж/кг;
Du4-1=q4-1= -836 кДж/кг;
Di4-1=Cр (Т1-Т4)=1,005 (353-1528)= - 1181кДж/кг;
D S4-1=Сv ln 
=0,712 2,3 lg 
= -1,05 .
Данные вычисления сводятся в таблицы.
| Точки | Параметры | ||||||
| P | v | T | t | u | i | S | |
| 105 Па | м3/кг | К | 0С | кДж/кг | кДж/кг | кДж/кг град
| |
| 0,845 | 1,2 | 354,7 | 0,31 | ||||
| 4,22 | 0,24 | 354,7 | 354,7 | -0,151 | |||
| 18,0 | 0,24 | 0,904 | |||||
| 3,65 | 1,2 | 1,361 |
| Процессы | Параметры | ||||
| λ | Du | Du | q | DS | |
| кДж/кг | кДж/кг | кДж/кг | кДж/кг | кДж/кг град
| |
| 1-2 | -163 | -163 | -0,461 | ||
| 2-3 | 1,05 | ||||
| 3-4 | 0,456 | ||||
| 4-1 | -836 | -1181 | -836 | -1,05 | |
| Сумма | -0,005 |
4. Работа цикла.
λµ= λ1-2+ λ2-3+ λ3-4+ λ4-1= -163+0+696+0= 533 кДж/кг.
5. Количество подведенной теплоты в цикле:
q1 = q2-3 + q3-4 = 836 + 696 = 1532 кДж/кг.
Количество отведенной теплоты в цикле:
q2 = q1-2 + q4-1 = 163 + 836 = 999 кДж/кг.
Количество полезно использованной теплоты:
qпол = q1 – q2 = 1532 – 999 = 533 кДж/кг.
6. Термический КПД цикла:
η1 = 
КПД цикла Карно, имеющего одинаковые с расчетным циклом максимальную и минимальную температуры:
ηkt = 1 - 
= 1 - = 0,769; ηkt > ηt.
Контрольная работа №2.
Расчет цикла паросиловой установки, расчет сопел
Условие задания
1. Дано. Паросиловая установка мощностью N работает по циклу Ренкина. Начальные параметры пара Р1 и t1, конечное давление отработанного пара (давление в конденсаторе) Р2. Внутренний относительный КПД ηoi.
Требуется определить:
а) параметры пара в характерных точках цикла и изобразить цикл в координатах p – v, T – S и I – S;
б) термический и внутренний абсолютный КПД;
в) удельный и часовой расход пара;
г) удельный и часовой расход теплоты;
д) количество охлаждающей воды, необходимое для концентрации пара в течение часа, если вода при этом нагревается на 100С.
Мощность паросиловой установки и начальные параметры пара принять по второй( последней) цифре номера задания из следующей таблицы 1.
| Первая цифра номера задания | ||||||||||
| N, кВт | ||||||||||
| Р1, 105 Па
| ||||||||||
| t1, 0C |
Давление отработанного пара и внутренний относительный КПД принять по последней цифре номера задания плюс один из следующей таблицы 2 ( например: вариант 22 – из первой таблицы выбираем значения под цифрой 2, а в таблице под цифрой 3) .
| Последняя цифра номера задания | ||||||||||
| Р2, 105 Па
| 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
| ηoi | 0,8 | 0,82 | 0,85 | 0,8 | 0,82 | 0,85 | 0,8 | 0,82 | 0,85 | 0,81 |
Расчет цикла паросиловой установки выполнять с использованием i - S диаграммы водяного пара и таблиц теплофизических свойств воды и водяного пара из приложения в конце всех заданий. Построение цикла паросиловой установки в р-v, T-S и i - S координатах выполнить на фоне пограничных кривых. Пограничные кривые построить по таблицам III из приложения в конце всех заданий. Координаты точек, по которым будут построены пограничные кривые, привести в пояснительной записке.
Для удобства построения цикла в p-v координатах применить полулогарифмическую систему координат (p-lgv).
Все построения выполнить на миллиметровой бумаге форматом 203x288 мм.
Пример решения:
Дано:
N =1000 кВт; Р1 = 50*105 Па; t1 = 5000C; Р2 = 50*105 Па; ηoi = 0,85.
Решение:
а) Определение параметров пара в крайних точках цикла и изображение цикла в координатах p-v, T-S, i-S.
Параметры пара в крайних точках цикла паросиловой установки определяются по диаграмме i-S для водяного пара, а также по таблицам и сводятся затем в таблицу.
Удобнее сначала определить параметры пара перед тепловым двигателем. Так как известны значения давления и температуры пара перед турбиной, то положение точки 1 на диаграмме i-S находятся на пересечении изобары Р1 = 50*105 Па и изотермы t1 = 3000C. Определив местонахождение точки 1 на диаграмме i-S, находим значение энтальпии и удельного объема пара.
В идеальном цикле паросиловой установки (цикл Ренкина) расширение пара в турбине происходит без потерь энергии пара на трение и без теплообмена с внешней средой (т.е. адиабатически). Так как при адиабатическом процессе энтропия рабочего тела остается постоянной, то положение в i-S диаграмме точки 2, характеризующего состояние отработанного пара при идеальном его расширении в турбине, определяется на пересечении изобары Р2 = 0,02*105 Па и линии постоянной энтропии S1 = 6,96 кДж/(кг 
К).
а) Параметры в характерных точках цикла
| Р, 105 Па
| t, 0C | T, К | v, м3/кг | i, кДж/кг | S, кДж/кг град
| х | |
| и т.д. |