Влажный воздух. Состав и свойства - Бурцев С.И.
ISBN 5-89565-005-8
Скачать (прямая ссылка):
3.5.1. Сухой насыщенный пар
Как указывалось ранее, состояние сухого насыщенного пара определяется одним параметром - давлением насыщения рИ или температурой насыщения /„. Эта зависимость приведена на рис. 3.1 (кривая CAD).
Для сухого насыщенного пара хл = 0 и х' = 0 и его состояние в /-v-диаграмме (см. рис. 3.2) характеризуется точками 5, 5', 3' и 3".
Для пара мольная масса и газовая постоянная
ц" = 18,016 кг/кмоль, Rn =461,5Дж/(кгК).
Сухой насыщенный пар при обычных значениях давления и температуры незначительно отклоняется от поведения идеального газа. Значение фактора сжимаемости Z для водяного пара дано в табл. 3.15.
Таблица 3.15
Фактор сжимаемости водяного пара
Температура t, 0C Фактор сжимаемости Z
0 0,9995
20 0,9991
40 0,9976
60 0,9946
80 0,9905
69 ****************************** з. Вода +****!*************************
Это позволяет применять уравнение Клапейрона для идеального газа.
В табл. 3.16 приведены вычисленные и опытные табличные значения v" и р" для насыщенного водяного пара.
Таблица 3.16
Удельный объём и плотность насыщенного водяного пара
Темпера- Давление Удельный объём Плотность Погреш-
тура насыщения v", м3/кг р", кг/м3 ность,
t,°C Рк, Па по форму- по таблице по форму- по таблице %
ле (1.4) [11] ле (1.4) [11]
-50 3,9 26447 — 0,0000378 — —
^O 12,8 8406 - 0,000119 — —
-30 37,9 2961 - 0,000338 — —
-20 103,2 1132,1 - 0,00088 — —
-10 259,5 468 - 0,002137 — —
0 610,0 206,65 206,19 0,00484 0,00483 0,22
10 1227 106,5 106,38 0,00939 0,00940 0,11
20 2337 57,09 57,80 0,0162 0,0173 0,16
30 4143 32,97 32,89 0,0303 0,0304 0,24
40 7378 19,58 19,53 0,0511 0,0512 0,26
50 12340 12,08 12,05 0,0828 0,0830 0,25
100 101325 1,699 1,675 0,588 0,597 1,43
Удельная теплоёмкость насыщенного водяного пара, по данным [16], в зависимости от температуры приведена в табл. 3.17.
Таблица 3.17 Удельная теплоёмкость насыщенного водяного пара
Температура t, 0C Удельная теплоёмкость сп , кДж/(кг-К) гп Усреднённая удельная теплоёмкость сп , кДж/(кг-К) ГП Погрешность, %
0 1,86 1,87 0,54
10 1,86 г- OO 0,54
20 1,86 1,87 0,54
30 1,87 1,87 0
40 1,88 1,87 0,53
50 1,91 OO -J 1,5
Удельная теплоёмкость пара при t = - 50°С [1] с =
= 1,855 кДж/(кг-К), поэтому можно считать для диапазона температур от минус 50 до 50°С удельную теплоёмкость насыщенного водяного пара постоянной и равной с = 1,86кДж/(кгК).
70 **************** 3.5. Гэзообрэзнэя фазе — водяной пар ****************
Удельная энтальпия сухого насыщенного водяного пара h" при r„ > O0C с учётом (3.18)
h,, = h' + r = cpJii+r. (3.22)
При f„ < 0°С удельная энтальпия сухого насыщенного пара определяется по формуле
h" = Cpn -гПЛо + гсуб. (3.23)
Значения удельной энтальпии сухого насыщенного пара приведены в табл. 3.18.
Таблица 3.18 Удельная энтальпия сухого насыщенного пара
Температура, 0C Удельная энтальпия h", кДж/кг
Надо льдом
-50 2412,1
-40 2429,8
-30 2447,5
-20 2465,2
- 10 2482,9
0 2500,64
Над водой
10 2519,1
20 2537,48
30 2555,7
40 2573,8
50 2591,68
Удельная энтропия сухого насыщенного водяного пара - при f„ > 0°С
Th
s" = s' + — = cn In ^n + , Th рв 273,15 Th
(3.24)
- при f„ < 0°С
T
In н
ПЛ0 + суб
р* 273,15 273,15 ТИ '
(3.25)
В табл. 3.19 даны значения удельной энтропии сухого насыщенного пара для диапазона температур от минус 50 до 50°С.
71 +***********************************************************************
Таблица 3.19 Удельная энтропия сухого насыщенного пара
Температура, °С
Надо льдом -50 -40 -30 -20 - 10 0
Над водой 10 20 30 40 50
Удельная энтропия s", кДж/(кг-К)
10,9027 10,2912 10,098 9,7538 9,4377 9,1548
8,899
8,666
8,4525
8,2565
8,076
Физические и термодинамические свойства насыщенного водяного пара даны в приложении (табл. 2, 3, 4 и 6).
3.5.2. Перегретый пар
Перегретым паром называется пар, имеющий при данном давлении более высокую температуру, чем сухой насыщенный пар. Теплота перегрева - это количество теплоты, которое необходимо затратить на перегрев 1кг сухого насыщенного пара до требуемой температуры при постоянном давлении.
Удельный объём и плотность перегретого водяного пара при нормальном давлениир = 101,325 кПа, рассчитанные по уравнению для идеального газа, даны в табл. 3.20.
Таблица 3.20 Удельный объём и плотность перегретого пара
Температура t, °С Удельный объём vn, м3/кг Плотность рп, кг/м3
-50 1,0164 0,984
-30 1,1075 0,903
-10 1,1986 0,834
0 1,2442 0,804
10 1,3353 0,749
30 1,4264 0,701
50 1,4719 0,679
72 **************** 3.5. Гэзообрэзнэя фазе — водяной пар ****************
Количество теплоты, расходуемой на перегрев пара, может быть определено из следующего уравнения:
Vn = Cpn
где Cp - среднее значение удельной теплоёмкости перегретого пара в интервале температур от tH до tn.
Удельную теплоёмкость перегретого пара для диапазона температур до 50°С можно считать постоянной и равной сп = 1,86 кДжДкг- К).
Удельное значение энтальпии перегретого пара определяется по уравнению
