3. Роздивимося політропний стиск.

Кінцеву температуру в політропному процесі визначимо із співвідношення:

Кількість відведеної теплості визначимо по формулі:

Теплоємність політропного процесу визначається через ізохорну теплоєм­н ість

Масову ізохорну теплоємність визначити по таблиці [1] при середній темпе­ратурі повітря.

Теоретична потужність компресора дорівнює

Домашнє завдання 2

Перед виконанням Д3 2 необхідно проробити відповідні поділи по конспе­кту лекцій і літературі що рекомендується. Для виконання ДЗ 2 необхідно вивчити і знати такі питання: реальні гази, властивості реальних газів, водяний пар і процеси водяного пару.

Приклад виконання ДЗ 2

Водяний пар із початковим тиском ?\ і ступенем сухості Хі надходить у пароперегрівачу, де його температура підвищується на Д І, після пароперегрівача пар ізоентропно розширюється в турбіні до тиску Р₃. Визначити (по із - діагра­мі) кількість теплості (на 1 кг пару), підведеної до нього в пароперегрівачу, ро­боту циклу Ренкіна і ступінь сухості пару х₃ наприкінці розширення. Визначи­ти також термічний ККД циклу. Визначити роботу циклу і кінцевого ступеня сухості, якщо після пароперегрівача пар дроселюється до тиску Р^! ₂.

Задачу необхідно вирішити за допомогою із - діаграми водяного пари, тому спочатку треба вивчити устрій діаграми. Рішення необхідно проілюстрировати на діаграмі із як показано на малюнку.

1. Початковий стан вологого насиченого пару перед пароперегрівачем знахо­димо на перетинанні ізобарі Р₁ і лінії ступеня сухості х₁| (точка 1). У точці 1 визначимо ентальпію ї₁ і температуру t₁. Необхідно знати, що в області вологого насиченого пару ізобара і ізотерма збігаються, тому з точки 1 по ізо­барі Р₁ піднімаємося нагору до перетинання з верхньої прикордонної кривої (х=1) і дивимося яка ізотерма виходить із точки перетинання. Температура перегрітого пару після пароперегрівача дорівнює:

2. Процес у пароперегрівачу можна вважати ізобарним (Р₁ = Р₂). На перетинанні ізобари Р₂ і ізотерми t₂ знаходимо точку 2, що характеризує стан пару після пароперегрівача. Визначаємо ентальпію пару і_2. Кількість теплості, підведена в пароперегрівачу дорівнює:

3. Ізоентропний процес (s = сопst) на діаграмі зображується вертикальною ліні­єю. З точки 2 проводимо вертикальну лінію до перетинання з ізобарою Р₃ і знаходимо точку 3, що визначає стан вологого насиченого пару після турбі­на. Визначаємо ентальпію ї₂ ступінь сухості х₃ і температуру t₃. Робота циклу Ренкіна дорівнює

Ентальпія конденсату при Р₃ дорівнює

Ізобарну теплоємність для конденсату можна прийняти рівною

С_Р = 4,19 Дж/(кгК)

Термічний ККД циклу Ренкіна визначається по формулі:

4. Процес дроселювання відбувається при постійній ентальпії (і=соnst). Тому з точки 2 проводимо горизонтальну лінію до перетинання з ізобарою Р'₂ (точка 2'), потім із точки 2' проводимо вертикальну лінію до перетинання з ізобарою Р₃ і знаходимо точку З'. У точці 3^! знаходимо ентальпію пару і₃ і ступінь сухості х'₃. Робота циклу дорівнює: