разное

Диаграммы смесей

Для решения инженерных задач по расчету действительных процессов с бинарными смесями, Р. Мольером была предложена объемная диаграмма h-s-X, отразившая три закона природы для смеси: закона сохранения массы, т. е. постоянство массового содержания компонентов в смеси (X), Первого (К) и Второго (5) законов термодинамики.

Понятно, что создание и использование объемной диаграммы сопряжено со значительными сложностями, в связи с этим для реальных смесей рабочих веществ построены диаграммы h-X и s-X, как проекции пространственных линий и поверхностей на соответствующие плоскости проекции.

Наибольшее распространение получила диаграмма h-X. Целе­сообразность этой диаграммы заключается в том, что тепло в изобар­ном процессе (при расчете теплообменных аппаратов) графически иллюстрируется отрезком, начало и конец которого соответствуют состояниями потока смеси до и после теплообменного аппарата, а процесс смешения изображается прямой, проходящей через точки состояний исходных смесей.

На рис.6.19 представлен общий вид диаграммы h-X для бинарной смеси. Алгоритм построения диаграммы следующий: зная термодинамические свойства чистых компонентов RH (Х=0) и RL (Х-1) и теплоты смешения при каждом значении X, на диаграмму наносят семейство изотерм в области переохлажденной жидкости (кривые) и перегретого пара (прямые, так как для пара qt-0).

При давлении р, изотерма, проходящая через точку А (Х=0) представляет температуру кипения чистого высококипящего компо­нента (TRH). Изотерма, проходящая через точку С (Х-0) также представляет температуру фазового перехода чистого высококипяще-

Диаграммы смесей

Рис.6.19. Общий вид диаграммы состояний h-X для смеси рабочих веществ при одном давлении p=const

T=const хж X Хп Х-1

Го компонента (Тт). Аналогичная ситуация имеет место для точек В и D (Х=1), где изотерма в области переохлажденной жидкости (в точке В) и изотерма в области перегретого пара (в точке D) представляют температуру фазового перехода чистого низко - кипящего компонента (Тш). Отрезок АС графически выражает тепло фазового перехода для чистого компонента RH при некотором давлении р, а отрезок DB - тепло фазового перехода для чистого компонента RL при том же давлении

Х=0

СА = hc — hA = hRH —hRH -- rRH,

DB = hD-hB =hRL"-hRL'^rRL.

Кривые кипения (АВ) и конденсации (CD) взаимно не пересекаются при Х~0 и Х-1 как характерно для диаграммы Т Х, хотя и переносятся из этой диаграммы на диаграмму h X. Характер изгиба изобар определяется свойствам смеси при различной концентрации. Так, например, для смеси NH3-H20, изобары кипения носят параболи­ческий характер, для большинства смесей рабочих веществ HFC - и HCFC-типа - гиперболический характер.

Диаграммы смесей

Для каждой изотермы наносят соответствующие Хж и Хп. Таким образом в области влажного пара изотермы имеют наклон, угол которого переменный.

Кривая кипения представляет состояние насыщенной жидкое - ти, ниже ее - зона переохлажденной жидкости; кривая конденсации - состояние насыщенного пара, выше ее - зона перегретого пара. Между кривыми насыщения располагается область влажного пара. Влажный пар (например, в точке N) представляет гетерогенную смесь кипящей жидкости (точка М) и конденсирующегося пара (точка К), обе фазы которого находятся в равновесии.

Степень сухости влажного пара определяется из соотношения

І = (6.60)

Рассмотрим последовательные изменения состояния смеси при переходе из зоны переохлажденной жидкости (точка 1) в зону перегретого пара (точка 5) или наоборот при Х-const, используя диаграмму h-X - рис.6.20.

Тепло, необходимое для осуществления процесса 1-5 в любом направлении может быть определено как qi-5=hs-hi или поэтапно: • нагрев (охлаждение жидкости) j;

Диаграммы смесей

Рис.6.21. Инженерная диаграмма h-X и правило построения изотермы в области влажного пара

Х-0 0,2 0,4 0,6 0,8 Х=1

• фазовый переход (кипение или конденсация) q2-4-hr~h2

• перегрев (снятие перегрева) пара q^s-^s-h^

На диаграмму h-X в одной системе координат наносят семейст­во изобар кипения и конденсации, получая инженерные диаграммы - рис.6.21. Сложность работы в этой диаграмме заключается в том, что каждый раз фазовое состояние смеси в любой точке необходимо рассматривать только относительно пары кривых того давления, при котором находится смесь. Например, точка D представляет состояние насыщенной жидкости при давлении рз, для любого давления р<рз эта точка представляет влажный пар, а для давления р>рз - переохлаж­денную жидкость. Точка L описывает состояние насыщенного пара при давлении р3, для любого давления р<рз эта точка представляет перегретый пар, а для давления р>р3 - влажный пар.

На примере инженерной диаграммы продемонстрируем пра­вило построения изотерм в области влажного пара, что необходимо для определения точки на кривой конденсации (например, точки Q при известном равновесном положении точки на кривой кипения (например, точки А) и наоборот.

Для построения изотерм в области влажного пара существуют вспомогательные кривые, располагающиеся вблизи кривых конденса­ции. Каждая вспомогательная кривая соответствует строго опреде­ленному уровню давления.

Диаграмма T-s для смесей (рис.6.22а) имеет большую специ­фику применения, в связи с чем большого распространения в инже­нерной практике не получила. Особенность этой диаграммы заключа­ется в том, изобары в области влажного пара представляют кривые, которые должны быть построены каждый раз в зависимости от Т и X. Для анализа машин в целях научных исследований использование этой диаграммы чрезвычайно полезно, а иногда и крайне необходимо.

Диаграмма h~s для смесей (рис.6.22б) имеет те же особен­ности, что и диаграмма T-s, однако необходимость в ее практическом применении невелика, так как эксергетический анализ холодильных машин и тепловых насосов на смесях рабочих веществ пока не полу­чил широкого применения при анализе и оптимизации этих машин.

Фазовое состояния смеси на диаграммах T-s и h-s определяется аналогично диаграмме h-X.

Диаграмма lg р-Т (рис.6.23), применяющаяся для одноком - понентных рабочих веществ, нашла применение и для смесей. Особенностью является создание и использование отдельных фраг­ментов диаграммы для области переохлажденной и насыщенной жид­кости и для области насыщенного и перегретого пара. Диаграмма для зоны влажного пара отсутствует.

7 Л

Была предложена Дюрингом

Диаграмма lg р -1 - —

Специально для смесей как усовершенствование диаграммы lgp-T - рис.6.24. Удобство применения этой диаграммы заключается в том, что линии постоянной концентрации для абсолютного большинства смесей выражаются прямыми. Спецификой диаграммы является изображение процесса фазового перехода (кипения и конденсации) одной точкой, например точкой А, процесс В-С соответствует сжатию при X=const). Эта диаграмма получила широкое применения за рубежом и чрезвычайно редко использовалась отечественными спе­циалистами ввиду невозможности проведения термодинамического анализа.

Очевидны преимущества использования диаграммы lg p-h (рис.6.25), однако каждая диаграмма создается для определенного значения концентрации смеси X, поэтому линии X-const на этой диаграмме отсутствуют.

Диаграммы смесей

Рис.6.22. Диаграммы для смесей рабочих веществ: a) T-s; б) h-s

Top h j/ /Jrcr а

(//

/>с=о

^h-const

В в в и і

Т

Диаграммы смесей

Б)

Рис.6.23. Диаграмма lg р-Т для смеси рабочих веществ: а) жидкая фаза; б) паровая фаза

Диаграммы смесей

Диаграммы смесей

Для смеси рабочих веществ для смеси рабочих вещеста

разное

Солнечные коллекторы для отопления

Домашние отопительные системы обычно работают за счет энергии электричества, природного газа или масел, за которые необходимо платить. К тому эти способы отопления вредят окружающей среде. Альтернативой им является солнечная батарея или коллектор.

Как раскрутить свой Instagram с помощью сервиса Like Social ?

Популярность социальных сетей сделала возможной организацию бизнеса в Интернете. Чтобы убедиться в том, что интернет-дело может быть прибыльным, достаточно обратить внимание на количество пользователей популярной сети «Инстаграм», которое на сегодняшний …

Лодки надувные

Наш магазин лодки надувные разных размеров, которые мы можем выслать в Хабаровск. Мы на данный момент ищем российских партнёров. Возлагаем надежды, чтоб мы с вами по вебу обсудим о методе сотрудничества.Мы готовы в мае этого года выслать в Хабаровск лодки надувные

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.