Обработка результатов испытаний.

Кипение жидкости происходит в парогенераторах (паровых котлах) при постоянном давлении Р_H и при соответствующей ему температуре, на­зываемой, температурой насыщения t_H. Следовательно, каждому давлению Рн соответствует температура насыщения t_H. Эта температура может быть определена по формуле Руша:

t_H=100× (P)^1/4,°C, где Р - абсолютное давление, кгс/см².

4.3. Протокол результатов испытаний

Все параметры кипящей жидкости обозначаются соответствующей буквой со штрихом

U' – удельная внутренняя энергия, кДж/кг:

V'- удельный объем, м³/кг;

S'-удельная энтропия. кДж/(кг×К);

h' - удельная энтальпия, кДж/кг.

Если при постоянном давлении к кипящей жидкости подвести необхо­димое количество теплоты для полного превращения жидкости в пар, то в момент исчезновения полезных капель, получим сухой насыщенный пар при температуре t_H.

Все параметры сухого пара обозначаются с двумя штрихами: удельный объем V", энтальпия h", энтропия S", удельная внутренняя энергия U".

В тройной точке воды (Т_ТР = 0,01 °С, Ртр = 4,6 мм. рт. ст. = 611 Па) при­нято считать, что h_TP = 0, S_ТР = 0, U_tp = 0, причем давление может отличаться от давления, в тройной точке.

Энтальпия, энтропия и внутренняя энергия кипящей воды (т.е. при температуре насыщения t_H) могут быть вычислены по формулам:

h' = С_Р × Т_Н, кДж/кг, где теплоемкость воды С_Р = 4,19 кДж/(кг×К);

S' = С_Р × In × , кДж/(кг× К)

U' = h' -Р× V'× 10'³,кДж/кг. (1)

V' - удельный объем воды при Р_H, м³/кг.

При изменении давления от P₁ = 1 атм, до Р₂ = 6 атм, значение V'изме­няется от 0,00104 до 0,0011 м³/кг; в расчётах по формуле (1) можно при­нять V'= 0,001 м³/кг.

Энтальпия, энтропия и внутренняя энергия насыщенного пара могут быть вычислены по соотношениям:

h"=h'+ r, кДж/кг

U" = h"- P×V", кДж/кг

S" = S' + ,

где r - теплота парообразования, кДж/кг.

При изменении давления Р от 1 до 6 атм значение г изменяется от 2260 кДж/кг до 2100 кДж/кг практически линейно и вычисляется в данной работе методом интерполяции.

Принято считать, что при сравнительно небольших давлениях сухой пар подчиняется уравнению состояния Клапейрона, и, следовательно, удель­ный объем сухого пара (V") можно подсчитать по уравнению:

V" = R_ВП × , м³ /кг

где Rвп = 8_;314/ вп = 8,314/18 = 0,462 кДж/(кг × К)

где вп =18

Т_Н,К - температура насыщенного пара при давлении Р. По результатам используя вышеприведенные формулы, необходимо рассчитать: h', S', U ',h", S", U".

Результаты вычислений заносят в таблицу 1.

Построить на миллиметровой бумаге зависимость t_Н = f(P).

Отчет

должен содержать:

1. Схему установки;

2. Таблицу с результатами испытаний и расчета;

3. Графические зависимости температуры от давления t_H=f(P)

Контрольные вопросы.

1. Дайте определение энтальпии и внутренней энергии.

2. Расскажите о сущности энтропии.

3. Почему при кипении жидкости температура остается постоянной?

4. Что такое теплота парообразования?

5. Какая степень сухости у перегретого пара?

6. Дайте определение степени влажности.

7. Какой вид имеет динамика влажности при сушке?

Используемая литература

1. Гордеев А.С., Горшенин В.И., Завражнов А.И., Хмыров В.Д. Сооружения и оборудование для хранения продукции растениеводства. – М..Ж «Родник», ж-л «Аграрная наука». 1999-288с.

2. Гордеев А.С., Завражнов А.И., Хмыров В.Д. Практикум по сооружениям и оборудованию для хранения продукции растениеводства. – М..Ж «Родник», ж-л «Аграрная наука». 2000-252с.

3.Захаров А.А. Применение теплоты в сельском хозяйстве. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.; Агропромиздат, 1986 – 288с., ил. – (Учебники и учебные пособия для высш. с.х. учеб, заведений).

4. Захаров А.А. Практикум по применению теплоты в сельском хозяйстве – 2-е изд., перер. и доп. – М., Агропромиздат, 1985-175с., ил. – (Учебники и учебные пособия для высш. с.-х. учебных заведений)

5. Методические указания к выполнению лабораторных работ по технической термодинамике и теплообмену для студентов 3 курса всех факультетов. Составители Рудобашта С.П., Сидоренков Ф.Т. Московский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П. Горячкина, Москва, 1986г.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2