Условие задачи
Водяной пар, имея начальные параметры Р1 = 2 МПа и степень сухости х1= 0,9 нагревается при постоянном давлении до температуры t2 = 5000С (процесс 1-2) , затем дросселируется до давления Р2 = 0,7 МПа (процесс 2-3 ).
При давлении Р2 пар попадает в сопло Лаваля, где расширяется до давления Р3 = 0,05 МПа (процесс 3-4). Определить, используя hS-диаграмму водяного пара:
- количество теплоты, подведенное к пару в процессе 1-2;
- изменение внутренней энергии и конечную температуру дросселирования t3 в процессе 2-3;
- конечные параметры и скорость пара на выходе из сопла Лаваля;
- расход пара в процессе изоэнтропного (адиабатного) истечения 3-4, если площадь минимального сечения сопла fmin = 80 cм2.
Все процессы показать в hS -диаграмме.
Ответ
Для решения задачи воспользуемся h-S диаграммой для водяного пара.
Начальное состояние пара находим на пересечении изобары Р1 = 2 МПа и линии постоянной степени сухости Х1 = 0,9 точка 1. Энтальпия в этой точке h1 = 2610 кДж/кг; энтропия S1 = 5,94 кДж/(кг*К); удельный объём 1 = 0,085 м3/кг.
В области влажного пара изотермы совпадают с изобарами, поэтому для нахождения температуры двигаемся по изобаре Р1 до линии Х0 = 1 - изотерма, проходящая через точку пересечения будет температурой в точке 1: t1 = 2150С.
Далее происходит изобарный нагрев пара (процесс 1-2).
Двигаемся по изобаре Р1 = 2...
