Әдістемелік нұсқаулардың титулдық парағы
Зертханалық жұмыс №1 – Is диаграммасын қолдану ережелерін зерттеу
жүктеу/скачать 2,01 Mb.
|
дістемелік н с ауларды титулды пара ы
| Зертханалық жұмыс №1 – Is диаграммасын қолдану ережелерін зерттеу
Мақсаты: Белгілі өлшемдер бойынша будың белгісіз өлшемдерін аңықтау мақсатында сулы буы үшін арнайы іs диаграммасын қолдану ережелерін зерттеу. Кіріспе Су буына арналған is диаграммасы жылу энергетика саласында теориялық және тәжірибелік есептер үшін кеңінен қолданылады. Осыған орай есеп жүргізуде су буының келесі өлшемдері ең басты болып табылады: қысым P, Па; температура t, оC; меншікті қысым v, м3/кг; меншікті энтальпия i, Дж/кг; меншікті энтропия s, Дж/кг·К; ылғалды будың құрғақтылығы x, бірлік өлшемінде; осы будың ылғалдылығы 1-x; меншікті ішкі энергиясы u = i – P·V , Дж/кг. Осы өлшемдердің барлығын тәжірибеде жүзеге асыру мүмкін емес. Сол себептен өлшенген өлшемдер белгілі болып өлшемге келмейтін өлшемдер белгісіз болып табылады. Есеп жүргізу барысында кейбір өлшемдер аңықталып басқа біреулері белгісіз болып қала береді. Термодинамика саласы белгілі бір есеп жолдарымен белгісіз өолшемдерді аңықтайды. Осы есептерді жүргізу үшін тұрақты және шынайы газдардың теңдігін қолданады. Тұрақты газдардың белгісіз өлшемдерінің есебін аңықтау үшін Клапейрон табиғи газдардың теңдік жағдайындағы белгілі болып табылған өлшемдерін қолданады: P · V = R · T, мұндағы R – тұрақты газ, Дж/кг·К; T – абсолюттік температура, К. Барлық газдар үшін R өлшемі термодинамика саласының оқулықтары бойынша кестелер түрінде берілген, келтірілген теңдік есебі табиғи газдың белгілі екі өлшемі бойынша белгісіз үшінші өлшемді аңықтай алады. Бірақ, келтірілген теңдік есебі жоғарыда аталғандардың ішінен тек қана негізгі үш өлшемді аңықтай алады. Сондықтан, су буы шынайы газ болып табылады (бұл жағдай жоғары температурамен аз көлемдегі қысымы байланысты болып келеді). Су буының аталмыш жағдайы жылуэнергетика саласына жаңалық болып табылмайды. Осыған су буы шынайы газ ретінде жаңа және күрделі теңдік жағдайына ие болады. Сондықтан, негізгі белгілі екі өлшем бойынша су буының негізгі белгілі екі өлшем бойынша су буының негізгі үшінші өлшемін табу қиынға соғады. Аталған себептерге байланысты су буының барлық белгісіз өлшемдерін қазіргі кезде ЭЕМ-да белгілі бір өлшемдер бойынша есептеп шығаруға болады. Осындай есептеулер күлделі болып табылғандықтан ЭЕМ-да көп уақытты алады, содықтан жоғарыда аталған өлшемдерді есепке ала отырып, әрбір өлшемнің белгіленген диапазоны аңықталған. Осы есептеулердің нәтежелері су буы мен су өлшемдерінің есептеулері арнайы термодинамикалық кестелерге енгізілген. Белгілі екі өлшем бойынша осы кестелердің ішінен қалған белгісіз өлшемдерді аңықтап алуға болады. Бірақ, аталмыш кестелер кең көлемде болып табылады. Осы кестелер арқылы белгіленген диапазон бойынша белгісіз өлшемдерді аңықтай аламыз, мысалы, температураны 5 немесе 10 оС арқылы, қысым деңгейін 10 немесе 20 Па және тағы да басқа өлшемдер арқылы аңықтай аламыз. Белгісіз өлшемнің қажетті бір мәнін анықтау үшін энтрополяция мен экстраполяцияны қолданған жөн. Осы күрделі жүйені жою үшін жоғарыда аталған су буыеның барлық термодинамикалық өлшемдерінің is диаграммалары әзірленген.Осы өлшемдер қисық сызылғылар ретінде диаграмма бетінде бейнеленген (1.1. суретті қара). Диаграммадағы әрбір өлшемнің бірнеше мәні болады. Олардың бірі: қысымды анықтайтын – изобар; температура үшін – изотерм; көлем үшін – изохор; энтальпия үшін – изоэнтальпия; энтропия үшін – изоэнтроп; құрғақ пар үшін – үнемі қөұрғақтылық кескіндері анықтайды. 1.1. суретті қарастыратын болсақ, is диаграммасында s энтропиясының сандық мәндерін байқаймыз. s1, s2, s3…= const изоэнтроптары ұзынынан орналасқан. Ординат деңгейлері бойынша і энтальпияның сандық мәндерін байқауға болады. i1, i2, i3… = const изоэнтальпиялары көлденеңінен орналасқан. Қалған өлшемдер is диаграммасында бейнеленген: изобар изобар р1, р2, р3… = const; изохор V1, V2, V3… = const; изотерм t1, t2, t3… = const; будың құрғақтылық кескіндері x1, x2, x3… = const. Будың құрғақтылық деңгейінде x1 = 1 сызығы қисығында сызықтың жоғарғы жағында орналасады. Аталған кескін деңгейінде су буы құрғақ болып келеді, бұл жағдайдағы буды құрғақ бу деп те атайды. Осы будың қаныққан температурасы болады (белгілі бірқысымдағы қатты ). Осы құрғақ тұрақтылық сызығы жоғарғы шектік қисығы (ЖШҚ). Осы сызықта су буы ылғалсыз болады,бірақ әлі қыздырылмаған. Осы жағдайда буды құрғақ қаныққан бу деп атайды. Осы будың қаныққан температурасы болады. Әр қысымда өзінің қаныққан температурасы болатынын ест,е сақтау керек. is диаграммасының төменгі жағынан буға айналған кішкентай су тамшыларын байқай аламыз(тұман тәріздес). Осы себепті бу тұманға ұқсас болып келеді. Бұл жағдайдағы буды ылғалды қаныққан бу деп те атайды. Бірақ бұл бу қаныққан температура жағдайында болғаның есте сақтау керек. Өйткені әр түрлі сұйықтың буға айналған кездегі температурасы берілген қысымда өзгермейді. Сонымен қатар белгілі бір қысымда өзінің қаныққан температурасы болады. is диаграммасының ЖҚШ жоғарғы жағында будың берілген қысмда қызғаның байқаймыз. Бұл жағдайда оны қызған бу деп атайды. Қызған будың беогілі бір түсі болмайды, өйткені оның құрамында су қалдықтары болмайды. Is диаграммасындағы изохоралар изобарадан қарағанда мықты болып келеді,ал изобаралар изотермадан қарағанда күштірек. Құрғақтылық сзықтары қысымның төмендеуі жағдайында алдымен жоғары, сосың төмен қарай жүреді. ЖШҚ сызығында изотерма сынық тәріздес болады және ЖШҚ-дан жоғары еңкеюі төмен болады ЖШҚ – дан төменгісіне қарағанда. Is диаграммасын 1 бетке орналастырады. Беттің үстіне бірнеше қисық сызықтарын орналыстыруға болады. Берілген диаграмманы белгілі екі өлшем бойынша белгісіз өлшем бойынша белгісіз өлшемдерді аңықтау үшін қолдануға болады. Энтраполяция мен экстраполяцияны қолданбай белгісіз өлшемдерді табу өте оңай және тез. жүктеу/скачать 2,01 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|