Содержание
Расчет цикла Ренкина
Задание для расчета цикла Ренкина
На рис. 3 показана Ts – диаграмма цикла Ренкина. Цикл включает следующие процессы:
1-2 – адиабатное расширение пара в турбине (давление снижается от р1 до р2);
2-3 – изобарно- изотермический процесс конденсации в конденсаторе при давлении р2 (конденсация отработанного после турбины пара происходит до состояния кипящей жидкости.);
3-4 – адиабатный процесс повышения давления от р1 до р2 (конденсат с помощью насоса подается в парогенератор);
4-5 – изобарный процесс нагрева жидкости до состояния кипения при давлении р1;
5-6 – изобарно-изотермический процесс парообразования при давлении р1;
6-1 – изобарный процесс перегрева пара при давлении р1.
Определить параметры (p,v,T,h,s) в характерных точках 1,2,3,5,6 цикла Ренкина, количество подведенной и отведенной теплоты, термический КПД и работу при адиабатном расширении пара в турбине, если давле¬ние перегретого пара при входе в турбину р1 температура его t1 (параметры т.1), давление в конденсаторе р2. Изобразить цикл в pv, Ts и i(h)s — координатах. Задача решается с помощью термодинамической таблицы и i(h)s –диаграммы водяного пара, которые приведены в приложении А и В. Данные для расчета выбрать из табл.4, по двум последним цифрам шифра.
Рис.3 – Ts – диаграмма цикла Ренкина.
Таблица 4 – Исходные данные для решения задачи
Последняя цифра шифра р1,
МПа t1
0С
Предпоследняя цифра шифра р2,
кПа
3 7,0 550 1 5,0
Решение
На i(h)-s — диаграмме находим характерные точки цикла:
т. 1 соответствует состоянию перегретого пара перед турбиной, находится на пересечении изобары с давлением р1 и изотермы с температурой t1;
т. 2 соответствует состоянию влажного насыщенного пара после турбины, находится на пересечении адиабаты (s-const), идущей из т.1, с изобарой с давлением р2;
т.3 соответствует состоянию кипящей жидкости, находится на пересечении изобары с давлением р2 с линией степени сухости х=0;
т.4 соответствует состоянию жидкости перед парогенератором, находится на пересечении адиабаты(s-const), идущей из т.3, изобарой с давлением р1;
т.5 соответствует состоянию кипящей жидкости, находится на пересечении изобары с давлением р1 и линии степени сухости х=0;
т.6 соответствует состоянию сухого насыщенного пара – на пересечении изобары с давлением р1 с линией степени сухости х=1.
Для характерных точек (кроме т.4) определить параметры состояния р, Т, s, i с помощью i(h)-s — диаграммы. Для точек 3,5,6 параметры можно также определить с помощью термодинамической таблицы. В термодинамической таблице параметры v’ s’, i' соответствуют кипящей жидкости, v” s”, i" — параметрам сухого насыщенного пара.
Удельные объемы пара v в точках 1 и 2 определяются аналитически. Учитывая, что перегретый пар по своим свойствам схож с идеальным газом, удельный объем пара в т.1 можно определить по уравнению Клапейрона, приняв газовую постоянную перегретого пара R= 282 Дж/кг*К
В т.2, соответствующей состоянию влажного пара с произвольной степенью сухости х, удельный объем можно определить с помощью параметров кипящей жидкости и сухого насыщенного пара того же давления:
vx= v’(1-x) + v”x, м3/кг
Точка 1
Р1 =70бар =7МПа
t1 =550°С
=0,05191м3/кг;
=3530,2кДж/кг
=6,9490кДж/(кг*К)
Точка 3
Параметры пара в т.3 определяем по таблицам [1, II-III]
t3 = = 32,90С;
Р3 = 0,05бар = 5,0кПа
=0,0010052м3/кг
=137,77 кДж/кг
=0,4762 кДж/(кг*К)
Выдержка из текста
Расчет газового цикла
Задание для расчета газового цикла
Задан газовый цикл в pv-координатах. Цикл отнесен к 1 кг воздуха. Принимаем: ср = 1,003 кДж/кг*К, сv =0,716 кДж/кг*К, R = 0,287 кДж/кг*К
Требуется:
1. Определить параметры р, v, Т для основных точек цикла, полученные данные занести в таблицу 2.
2. По полученным параметрам построить цикл в масштабе в pv- и Тs — диаграммах.
3. Найти изменения внутренней энергии (du ), энтальпии (di), энтропии (ds) в каждом процессе. Определить теплоту (q) и работу (l) в каждом процессе, результаты расчетов занести в таблицу 3.
8. Найти работу цикла и полезную теплоту.
9. Определить термический к.п.д. цикла.
Газовые циклы изоб¬ражены в координатах р-v, без учета масштаба. Исходные данные для решения задачи приведены в таблице 1 (стр. 24,25) по вариантам. Вариант выбирается по двум последним цифрам шифра зачетной книжки.
В таблице параметры приведены в единицах:
давление р – МПа, температура t – 0С, объем, v — м3/кг, теплота, q- кДж.
*- предпоследняя цифра шифра, ** — последняя цифра шифра
№ 1, 2, 3… – номер pv- диаграммы газового цикла (циклы приведены на стр 26,27,28,29,30).
**
* 3
1 №14
p1=0,1, t1=0
t2=160
t4=65, n=1,3
Определяем параметры в характерных точках цикла.
Точка 1
Т1 = 0+273=273К;
м3/кг
Точка 2
температура Т2=160+273=433К;
процесс 1-2 адиабатный ( ), поэтому записываем соотношение для адиабатного процесса:
находим удельный объем
Список использованной литературы
Список использованной литературы
1. Александрова, Т.А., Сборник задач по технической термодинамике / Т.А. Александрова, В.В. Дзампов, В.Н. Зубарев, С.А.Ремизов, Н.Я. Филатов. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006.
2. С.Л. Ривкин, А.А. Александров. Теплофизические свойства воды и водяного пара. – М. : Энергия, 1980.- 424с.