Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Бурцев С.И. -> "Влажный воздух. Состав и свойства" -> 33

Влажный воздух. Состав и свойства - Бурцев С.И.

Бурцев С.И. Влажный воздух. Состав и свойства — Спб.: СПбГАХПТ, 1998. — 146 c.
ISBN 5-89565-005-8
Скачать (прямая ссылка): vlagniyvozduhsostavisvoystva1998.djvu
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 43 >> Следующая


Так как энтальпия воды Ab = с Рв Tb , а энтальпия перегретого водяного пара при Т0,с > Tb

Anc = Cpe Тв + г + сРп(То.с-Тв),

и при Го.с < Tb

hnc = CpJjs + Г-CpJjb- То.с)> то для обоих случаев можно записать

AAb = Ab- AS c = Срп(Тъ - То.с) - г • (4.48)

Нахождение разности энтропий ASb необходимо рассмотреть отдельно для вариантов Tb > To c и Tb < To c.

116 ******************* 4.2. Параметры влажного воздуха *******************

На рис. 4.5 в Г-5-диаграмме показана последовательность процессов при Tb > Т0.с: фазовый переход 1-2 (перепад энтропий г!Тъ)\ изотермическое расширение 2-3 до парциального давления

водяных паров в окружающей среде (перепад энтропий

дп1п—-); изобарное охлаждение 3-4 до температуры водяного

Pn

T

пара в среде To c (перепад энтропий минус ср In—^).

О.С

О.С

.О.С

Рис. 4.5. Соотношение между энтропиями перегретого водяного пара

о.с

в окружающей среде Sn и воды Sb

Следовательно,

г

Гв

sSc = sB + — + ЛпЬ



„О.С ^P п т

Pn Г°с

Так как Asb = sb~ Sn0» то

__

T О.С

(4.49)

(4.50)

117 ************************* 4. Влажный воздух *************************

Последовательность процессов при Tb < Т0.с показана на рис. 4.6: фазовый переход 1-2 (перепад энтропий г/Tr); изобарный нагрев

T

2-3 до температуры Т0Л (перепад энтропий с v In——); изотерми-

'U rP

1 в

ческий процесс до парциального давления водяного пара в окру-

Рис. 4.6. Соотношение между энтропиями перегретого водяного пара

о.с

в окружающей среде Sn и воды Sb

Если рн > рп°, то это процесс расширения 3-4 (перепад эн-р

тропии і?п если рн < рп - процесс сжатия 3-4' (перепад

Pn0

Pn0

энтропий RnIn-V-).

Phb

Таким образом, при рн > р°'с

= + y + + R п1п% (4.51)

Tb T в рп

118 ******************* 4.2. Параметры влажного воздуха *******************

При Ph^ <р°ис

Sn

О.С _ „ I

-Sb +

- + Cp 1п^-Лп1п

т rT "

і B і в

Pn

Hb

(4.52)

Формулы (4.51) и (4.52) адекватны формуле (4.49), поэтому выражение (4.50) определяет перепад энтропий при любой температуре воды Тъ и окружающей среды Гох .

Таким образом, эксергия воды определяется по формуле

ев - Tо.с

Pu

То,

-I-In

То.

+ г

Cj

Гв

1

То.

^ P

Pn .

С J

(4.53)

При выводе формулы (4.53) было сделано допущение, что изобары в области воды не отклоняются от линии кипения, т. е. не учитывается величина

е'в = (Ав ~h' в) - To.c{sn - s' в), (4.54)

связанная с изменением энтальпии и энтропии при уменьшении давления воды до давления насыщенного водяного пара при той же температуре.

Значения Ab начинают заметно отклоняться от значений h'b

при давлениях, превышающих 230 кПа, а значения Jb - от sB при

больших давлениях. Таким образом, если вода представляет собой взвешенные в воздухе мелкодисперсные капли с радиусом менее 1 мкм (см. табл. 3.14), то расчёт эксергии воды следует производить по формуле (4.47), прибавляя к ней величину ев.

JSf Примеры

Пример 4.10. Определить эксергию воды при температуре /в = 5°С, если температура окружающей среды toc = 40°С, а влагосодержание d0х = 0,008 кг вл/кг с. в (р = 100 кПа).

Парциальное давление насыщенного водяного пара при температуре воды ґв = 5°С определяем по формуле (3.12)

р =0,6112 ехр

Hb

'17,504-54

= 0,872 кПа.

.241,2 + 5,

Парциальное давление водяного пара в воздухе окружающей среды можно определить из выражения (4.13)

0,008

р™ = 110

0,6221 + 0,008

= 1,397 кПа.

119 ************************* 4. Влажный воздух *************************

Удельная теплота парообразования

г = 2500,64 - 2,369 • 5 = 2488,79 кДж/кг. Эксергия воды, согласно (4.63),

ев = 313,15

1,86

278,15

313,15

ґ

+ 2488,79

-I-In 1

278,15 313,15 1

+

278,15 313,15.

+ 0,46151л

0,872 1,397

= 249,1 кДж/кг.

4.7.4. Эксергия льда

Эксергия льда определяется по зависимости

ел = Л/2л-Го.сЛ?л> (4.55)

где Ahn и Asji - разность энтальпий и энтропий между параметрами льда (Tsi, рл, Iiji и Sji) и параметрами водяного пара в окружающей среде (Toc, Poc, doc, h%c и s° c).

На рис. 4.7 в Г-й-диаграмме показана последовательность процессов перехода из одного состояния в другое: фазовый переход - сублимация 1-2, нагрев водяного пара до температуры окружающей среды 2-3 при Tji < Toc или охлаждение водяного пара

2-3' при Tjl > Тол.

Энтальпия льда

hn~ с PjiTji" Г IUIq •

Энтальпия перегретого водяного пара:

- при To c > Tji

hnC = CpJsi- Гпл0 + Гсуб + с Рп (То.с - Tj1) ,

- при To c < Tji

hnC = с рлТп~ у ПЛ0 + >"суб — С Pn {Тп — То.с) •

Поэтому для обоих случаев

Ahп = hn - Anc = CpJjл - То.с) - гсуб ¦ (4-56)

Для определения разности энтропий Asjl рассмотрим два варианта, когда Tji > To c и при Tjl < To c.

120 ******************* 4.2. Параметры влажного воздуха *******************

Рис. 4.7. Соотношение между энтальпиями перегретого водяного пара

Loc г.

в окружающей среде Л„ и льда /Ijl
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 43 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed