Условие задачи
Водяной пар, имея начальные параметры р1 = 5 МПа и степень сухости х1 = 0,9, нагревается при постоянном давлении до температуры t2, затем дросселируется до давления р3. При давлении р3 пар попадает в сопло Лаваля, где расширяется до давления р4 = 5 кПа. Определить, используя hs − диаграмму водяного пара: количество теплоты, подведенное к пару в процессе 1-2; изменение внутренней энергии, а также конечную температуру дросселирования t3 в процессе 2-3; конечные параметры и скорость пара на выходе из сопла Лаваля; расход пара в процессе изоэнтропного истечения 3-4, если площадь минимального сечения сопла fmin. Все процессы показать в hs –диаграмме.
Ответ
1. Для расчета воспользуемся таблицами воды и водяного пара.
Определяем параметры начального состояния (Точка 1).
Выписываем параметры состояния насыщения при р1 = 5 МПа
Температура насыщения: 𝑡1=264 ℃
Энтальпии воды и пара в состоянии насыщения:
ℎ1=1154,6 кДж/кг; ℎ1"=2792 кДж/кг;
Энтропия воды и пара в состоянии насыщения:
𝑠1=2,9209 кДж/(кг∙K); 𝑠1"=5,9712 кДж/(кг∙K);
Удельный объем воды и пара в состоянии насыщения:
𝑣1=0,0012858 м3/кг; 𝑣1"=0,03941 м3/кг;
Значение параметров, соответствующих конечному состоянию вычисляем по формуле: 𝑌=𝑌(1𝑥)+𝑌"𝑥 (1)
где Y параметр состояния (i, s, );x степень ...