2.6 Ылғал ауа энтальпиясы
Энтальпия – бұл ішкі энергиясы бірқалыпты және көлеміне қысымы сәйкес ылғал ауа жағдайының жылулық функциясы. Бұның әртүрлілігі изобариялық үдерістегі ауадан алынатын немесе қосылатын жылу көлемімен ерекшеленеді.
Ылғал ауа энтальпиясын J (1 кг құрғақ ауадағы кДж) 1 кг құрғақ ауа Jқ.а және ылғал будың энтальпиясы d жиынтығын айтады, яғни
(26)
мұндағы: iб - қыздырылған будан алынған энтальпия, 1 кг будағы кДж
Құрғақ ауа энтальпиясын Jқ.а және қыздырылған будан энтальпиясын iб дәлірек термодинамикалық кестемен анықтауға болады, бірақ есептеген кезде жуықтау тәсілін қолданған дұрыс –Л.К.Рамизин тәсілі
(27)
мұндағы: сқ.а –құрғақ ауаның 0 ден t, кДж (кгК) дейінгі ортақ шамасы; t- ауаның температурасы, оС; rо – будың қалыптасу жылуы 0оС да кДж/кг; сы.а – ылғал ауаның 0 ден t, кДж (кгК) дейінгі ортақ шамасы.
Тәжірибелік есептеу кезінде Л.К.Рамизин теңдеуі келесі түрде болады
(28)
Қысым атмосфералық қысымға жақын болған кезде, температура -50 ден +150оС және ылғалдық 50% көп емес болған жағдайда (28) теңдеу (26) теңдеуден айырмашылығы көп болмайды және ауытқуы 0,5 шамасында болады. Ауа температурасы 150-200оС аралығында (28) теңдеуде коэффициент 1,01 емес 1,02 болу керек, ал 200-300оС аралығында – 1,034 және 300-400оС аралығында – 1,056 болады.
Есептеу неғұрлым дәлірек болуы үшін, мысалға астық кептіргішті сынау кезінде температура мен ауа ылғалдығына байланысты – ылғал ауа энтальпиясын J - d кестесін қолданып анықтауға болады.
2.7 Ылғал ауаның J – d диаграммасы
Ылғал ауаға байланысты есептеу үдерісітерінде J – d диаграммасы кең таралған. Бұл үдерістерде ылғал мен жылудың тепе-теңдігін графикалық қарастырады, ылғал мен жылудың шығынын салыстыруға мүмкіндік береді, сонымен қатар кептіру кезінде ылғал ауаның көлемі мен жағдайын анықтау жеңіл.
Диаграмманың жұмыс кеңістігі қолайлы болуы үшін оны координаттар жүйесінде құру қажет (4 сурет), көбінесе бұрышы 135о аралығында қарастырылады. Абсисса осьінде ылғалдылық d орналасады, ал ординат осьінде ылғал ауа энтальпиясы J орнадасады. Координат торы оське паралельді орналасады. Бірқалыпты ылғал торы d=const диаграмада тігінен орналасады, ал энтальпия сызығы J=const 45о бұрышпен иілген тік сызықтармен орналасады.
Жұмыс алаңы диаграмманың доғары жағында орналасады. Сондықтан оның төменгі болігін көлденең сызықпен бөліп тастайды. Төменгі сызықты теріс көрсеткіштерді анықтау үшін пайдаланады (дәнді кептіру кезінде –10 –15оС).
4 сурет. J – d диаграммасының коорданат торы
Егер координаттар торына бірқалыпты ылғалдылық сызығын жүргізсек =100, онда ол J – d диограммасын екі бөлікке бөледі: жоғарғы бөлігіндегі сызық ауаның ылғалмен толған көрсеткіші және төменгі сызығы тұман немесе ылғалдығы артқан бөлік болады. =100 сызығын ауаның ылғал бумен толған деп атайды. Абсолюттік құрғақ ауада ылғал болмайды, демек =0 болады және ординат осьі (d=0) сәйкес келеді.астықты кептіру үшін қажетті салыстырмалы ауадан =0...100 аралығында болады. Тұманды бөлікте жоғарыдағы теңдеулерді қолдануға болмайды.
J – d диаграммасына (4 суретте) бірқалыпты салыстырмалы ылғалдылық =const, бірқалыпты температура t=const және ауадағы будың белгілі мөлшері pп=f(d) сызықтары салынады. Бұл сызықтарды тұрғызу үшін (16), (17) және (28) теңдеулері қолданылады.
(28) теңдеуден келесі келесіні аламыз
(29)
Ал (23) теңдеуден келесі келесіні аламыз
(30)
Тұрақты салыстырмалы ылғалдылық сызығын тұрғызу үшін алдымен қандайда бір белгіні аламыз, мысалға =0,5 (50). Ары қарай температураны tн анықтаймыз (бұл жерде i=1, 2, 3 және т.б.), бұлардың әрқайсысына ылғал будың термодинамикалық кестеден будың қысымын pнi анықтаймыз және (17) теңдеу көмегімен ылғалдың di, сәйкестігін анықтаймыз. Осыдан кейін әр көрсеткіштерге pнi және di энтальпияны – Ji есептейміз. pнi және di көрсеткіштері J – d диограммасының координаттар торына саламыз және нүктелерді қисық сызықпен белгілейміз.
Тұрақты температураның t=const сызығын да жоғарыдағыға сәйкес тұрғызады. Берілген тұрақты температурада (t=const) (21) теңдеу келесі түрде болады y=a+bx, бұл жерге өзгермелі түрде келесілер болады d≡x және J≡y. Сондықтан изотермияны есептеу үшін энтальпияны анықтаған жеткілікті болады, мысалға: d=0 немесе ылғалдықтың басқа да түрлерінде.
(21) теңдеуде көрсетілгендей сызықтың бұрыштық коэффициенті b=(2500+1,88 t) 10-3 құрайды және температура көтерілген сайын бұл да жоғарылайды, сондықтан изотерманың бұрышы да өседі. Осыған орай J – d диаграммасында d=const және J=const сызықтары ғана өзара паралельді болады. t=const сызығы басында өзара паралельді болғанымен температура жоғарылаған сайын өзгерістері болады.
Ауаның температурасы судың қайнау температурасынан жоғары болған жағдайда ылғалдықты (14) теңдеу көмегімен анықтайды, бұл жерде рп=В. Бұл жағдайда (16) теңдеуі келесі түрде болады
Достарыңызбен бөлісу: |