1.1. Водяной пар Примеры p

1.1. Водяной пар
Примеры
Пример № 1. Определить состояние водяного пара, находящегося под давлением pп = 250 000 Па, если его температура составляет:
а) t1 = 1150С; б) t2 = 1320С.
Решение. Согласно табл. 2 приложения, давлению pп = 250 кПа
соответствует температура насыщения tн = 127,430С. Поскольку t1  tн,
то в первом случае пар является влажным. Для второго случая t2  tн,
т. е. пар является перегретым.
Ответ: а) влажный; б) перегретый.
Пример № 2. Водяной пар, имеющий температуру t = 1560С,
находится под давлением pп = 0,5 МПа. Определить степень его
насыщенности.
Решение. По табл. 1 приложения, применив метод интерполяции, определяем, что температуре t = 1560С соответствует давление насыщения pн = 561 212 Па. Далее, использовав формулу (1.4),
находим
500 000

 0,891 .
561 212
Ответ:  = 0,891.
Пример № 3. Влажный пар, находящийся под давлением
pп = 900 кПа, имеет степень сухости  = 0,93. Определить его плотность и удельный объем.
Решение. По табл. 2 приложения находим, что при давлении
pп = 900 кПа плотность насыщенного водяного пара составляет
н = 4,65 кг/м3. Преобразовав формулу (1.2), рассчитываем плотность
влажного пара
ρ
4,65
x  í 
 5,0 кг/м3.
χ 0,93
Удельный объем пара находим как величину, обратную
плотности:
1 1
vx 
  0,2 мз/кг.
x 5
Ответ: х = 5 кг/м3, vх = 0,2 м3/кг.
Пример № 4. Водяной пар при атмосферном давлении имеет
температуру t = 1270С. Определить степень его насыщенности и
удельный объем.
Решение. По табл. 1 приложения, применив метод интерполяции, находим, что температуре t = 1270С соответствует давление
насыщения pн = 248 646 Па. По формуле (1.4) определяем степень
насыщенности пара
100 000

 0,402 .
248 646
Преобразовываем формулу (1.3) и рассчитываем удельный объем пара:
R  T 461,58  127  273
vï  ï

 1,85 м3/кг.
pï
100 000
Ответ:  = 0,402, vп = 1,85 м3/кг.
Пример № 5. Пар при температуре t = 850С имеет удельный объем vп = 2,5 м3/кг. Определить удельную энтальпию пара.
Решение. Находим плотность пара:
1
1
ï 

 0,4 кг/м3.
vï 2,5
Согласно табл. 1 приложения, температуре t = 850С соответствует плотность насыщенного пара н = 0,354 кг/м3. Поскольку п  н, то
в задаче задан влажный пар. По формуле (1.2) находим степень сухости влажного пара:
0,354

 0,885 .
0,4
По табл. 1 приложения для t = 850С определяем удельную энтальпию кипящей воды и удельную теплоту парообразования
i′ =356 кДж/кг, r = 2296 кДж/кг. Расчет энтальпии пара проводим по
формуле (1.7):
ix = 356 + 22960,885 = 2388,0 кДж/кг.
Ответ: ix = 2388,0 кДж/кг.
Пример № 6. Относительная упругость пара при температуре
t = 1400С составляет  = 80%. Определить плотность и удельную энтальпию пара.
Решение. Пар, заданный в задаче, – перегретый. По табл. 1 приложения для температуры t = 1400С определяем давление насыщения
и плотность насыщенного пара: pн = 361 360 Па, н = 1,966 кг/м3.
Преобразовываем формулу (1.1) и находим плотность заданного в задаче пара:
ï  í    1,966  0,8  1,573 кг/м3.
Аналогично, используя формулу (1.4), рассчитываем давление
перегретого пара
ðï  ðí    361 360  0,8  289 088 Па.
По табл. 2 приложения находим, что такое давление является
насыщенным при температуре tн = 132,20С. Таким образом, пар перегрет от температуры насыщения tн = 132,20С до температуры
t = 1400С. По табл. 3 приложения определяем удельную теплоемкость
пара для этого диапазона температуры, которая оказывается равной
сп = 1,91 кДж/(кгК). По табл. 1 приложения для tн = 132,20С находим
удельную энтальпию насыщенного пара
ií  i  r  2723,9 кДж/кг.
По формуле (1.5) рассчитываем удельную энтальпию перегретого пара
i = 2723,9 + 1,91(140 – 132,2) = 2738,8 кДж/кг.
Ответ: п = 1,573 кг/м3; iп = 2738,8 кДж/кг.