Vëllimi specifik i ujit në presione të ndryshme p=var.

Vëllimi specifik i ujit të vluar rritet me rritjen e temperaturës dhe presionit. Për shembull, në p=5MPa v'=0.001286 m 3 /kg, në p=22MPa v'=0.00269 m 3 /kg.

Sasia specifike e nxehtësisë e shpenzuar për ngrohjen e ujit nga 0 në pikën e vlimit në një presion të caktuar: - diferenca e entalpisë - entalpia e ujit të vluar, - entalpia specifike e ujit në 0C.

Për diagramet termodinamike të ujit, supozohet se vlera e referencës (pika zero) në 0°С, .

Specifike energjia e brendshme ujë: - vlera është jashtëzakonisht e vogël, prandaj me kusht merret si 0.

Entalpia e ujit të vluar përcaktohet në mënyrë unike nga presioni ose temperatura dhe merret nga tabelat.

Energjia specifike e brendshme e ujit të vluar llogaritet me përkufizim:

Më tej, uji kthehet në avull deri në tharjen e ngopur. Në këtë rast, e gjithë nxehtësia harxhohet në avullim. Procesi i avullimit ndahet me kusht në 2 procese (në të njëjtën kohë): procesi i rritjes së potencialit të brendshëm të energjisë (puna e shpërbërjes) - zvogëlimi i lidhjeve midis molekulave të ujit -. dhe procesi punë e jashtme zgjerime . Se. nxehtësia e avullimit është e barabartë me:

Entalpi specifike thatë avull i ngopur:

Energjia specifike e brendshme e avullit të thatë të ngopur:

Gjendja e avullit të ngopur të thatë përcaktohet në mënyrë unike nga një parametër - presioni / temperatura. Vlerat i''(na thajnë), i'(ujë i vluar), r, v'', v' janë marrë nga tabelat. Sa më afër pikës kritike, aq më afër entalpisë së avullit të ngopur të thatë bëhet më afër entalpisë së ujit të vluar:

23. Parametrat bazë të avullit të ngopur të lagësht.

Vëllimi specifik: . Zakonisht në kaldaja me avull - proporcioni i thatësisë është i barabartë me dhe vëllimet specifike të ujit janë shumë më pak se vëllimi i avullit të thatë të ngopur. . Prandaj, për gjeneratorët e avullit zakonisht pranohet:

Entalpia avull i lagësht: (entalpia e ujit të vluar + sasia e nxehtësisë së përdorur për të avulluar fraksionin e th të ujit)

Energjia specifike e brendshme e avullit të lagësht:

24. Parametrat bazë avull i mbinxehur.

Nxehtësia specifike mbinxehje - sasia e nxehtësisë që duhet shpenzuar për të mbinxehur 1 kg avull (të thatë) në temperaturën e kërkuar me presion konstant. Presioni i mbinxehjes konsiderohet të jetë i njëjtë me presionin në bojler (edhe pse bie pak). Në superngrohësit modernë arrihen temperatura deri në rreth 600°C. Temperatura e avullit të mbinxehur nuk është një funksion presioni dhe mund të jetë i ndryshëm, por jo më i ulët se temperatura e avullit të thatë të ngopur në një presion të caktuar. Me një rritje të mbinxehjes së Ishujve të Shenjtë, avulli po afrohet gjithnjë e më shumë me një gaz ideal.

Sasia specifike e nxehtësisë së mbinxehjes: - Kapaciteti mesatar i nxehtësisë në intervalin e temperaturës.

Entalpia e avullit të mbinxehur:

Energjia specifike e brendshme e avullit të mbinxehur: është vëllimi specifik i avullit të mbinxehur. Vlerat e entalpisë, entropisë së avullit specifik të mbinxehur merren nga tabelat e avullit.

(shih foton). zakonisht merret parasysh kapaciteti termik izobarik i ujit në përafrimin e parë vlerë konstante. . nëse integrojmë * në intervalin nga 273.16 K (pika zero) deri në pikën e vlimit dhe supozojmë se entropia specifike në të gjitha presionet në 273.16 K është 0, atëherë: . ndryshimi i entropisë së ujit në procesin izobarik të ngrohjes së tij nga 273,16 K deri në pikën e vlimit është i barabartë me gjatësinë e segmentit S' nën kurbën AB. Sipërfaqja nën AB është e barabartë me i'. procesi i avullimit ndodh në të njëjtën pikë vlimi t s, ndërsa sasia e nxehtësisë e furnizuar në gjendjen e avullit të ngopur do të jetë e barabartë me: r - nxehtësinë e avullimit.

Zona nën pes - r. . Pika C është gjendja e avullit të thatë të ngopur. . Shkalla e thatësisë .

Ndryshimi i entropisë në procesin e mbinxehjes së avullit nga shkalla e ngopjes në një temperaturë të caktuar të mbinxehjes: . Sepse Konsideroni procesin izobarik të mbinxehjes, atëherë ndryshimi në sasinë e nxehtësisë së mbinxehjes mund të zëvendësohet me një ndryshim në entalpi. ato. Procesi është gjithashtu eksponencial. Sipërfaqja nën lakoren CD është sasia e nxehtësisë së shpenzuar për mbinxehje: . entropia e avullit të mbinxehur: . Marrë nga tabelat e avullit të ujit.

Diagrami i avullit të ujit TS.

(shih fig.). Diagrami TS është ndërtuar duke transferuar vlera nga tabelat e avullit. Në boshtin T është depozituar pikë e trefishtë A (T=273.16K, p=611Pa). Paraqitja e vlerës së entropisë për ujin e vluar S' dhe për avullin e thatë të ngopur S' në temperatura të ndryshme marrim kurba kufitare x=0; x=1. Lëngu do të vendoset në të majtë të kurbës së kufirit të poshtëm, avulli i ngopur i lagësht do të jetë midis tyre dhe avulli i mbinxehur do të vendoset në të djathtë të kurbës së kufirit të sipërm. Nën izotermën zero AB - akull + avull në ekuilibër. Në rajonin e lëngshëm, procesi i ngrohjes së ujit nga 0,01°C (273,16K) deri në pikën e vlimit vazhdon përgjatë kurbës AaA', e cila praktikisht përkon me kurbën e kufirit të poshtëm të lëngut (nuk përkon sepse uji është një lëng anomal me një dendësi maksimale në 4° FROM). Pothuajse të gjitha njësitë e inxhinierisë së nxehtësisë funksionojnë në temperaturat e larta, sepse edhe uji i ftohtë i rrjetit nuk është më pak se 7°С. izobaret janë paraqitur në diagramin TS (në zonën e avullit të lagësht ato përkojnë me izotermat, në zonën e avullit të mbinxehur ato rriten ndjeshëm, duke pasur një pikë kthese në kurbën e kufirit të sipërm). Në zonën e avullit të lagësht, vizatohen gjithashtu vija me shkallë të barabartë thatësie. Diagrami TS është i përshtatshëm për gjetjen e entropisë, ju lejon të shihni ndryshimin e temperaturës në proces dhe të gjeni sasinë e nxehtësisë së përfshirë në proces (zona nën kurbën e procesit). Është e mundur të gjendet puna e ciklit.

IS diagrami i avullit të ujit.

Në fakt, parametrat e punës së avullit të ujit janë: entropia (si masë e sasisë së nxehtësisë në lidhje me temperaturën e lëngut punues) dhe entalpia (si energji totale trupi i zgjeruar, i cili është avulli i ujit). Ato. në diagramin iS, puna teknike dhe sasia e nxehtësisë së përfshirë në proces do të përfaqësohen jo nga një zonë komplekse, si në diagramin TS, por nga gjatësia e linjës, e cila është shumë më e përshtatshme. Diagrami iS u propozua për herë të parë në 1904 nga Mollier. (shih foton). origjina e koordinatave është pika e trefishtë. Sipas të dhënave në tabelë, duke vizatuar entalpinë dhe entropinë për presione të ndryshme për ujin e vluar dhe avullin e thatë të ngopur, marrim kurbat e kufirit të poshtëm dhe të sipërm. Izobaret në zonën e avullit të ngopur të lagësht - një grumbull linjash të drejta divergjente: . Koeficienti i pjerrësisë së izobarit ndaj boshtit x (S) në secilën pikë të diagramit është numerikisht barazohet me vlerën temperaturë absolute këtë shtet. .Në rajonin e avullit të mbinxehur, izobaret rriten ndjeshëm. Temperatura rritet (në presion konstant) me rritjen e entropisë në një kurbë afërsisht logaritmike dhe pjerrësia e izobarit rritet. Në presione të ulëta dhe temperatura relativisht të larta, vetitë e avullit të mbinxehur janë afër atyre të një gazi id; prandaj, në këtë rajon, izotermat janë afër vijave të drejta. Kur i afrohet rajonit të ngopjes, avulli i mbinxehur fiton vetitë e një gazi të vërtetë dhe kurba përkulet. Zakonisht, për llogaritjet teknike, nuk përshkruhet i gjithë diagrami, por vetëm ajo pjesë e tij, në rangun e vlerave që funksionon pajisja e dhënë e inxhinierisë së nxehtësisë. Për shembull, një kazan me avull me një presion pune prej 12 bar zakonisht funksionon në intervalin 60-100% (7-12 bar), përkatësisht, dhe diagrami tregohet në këtë diapazon në zonën afër avullit të thatë dhe mbinxehësve. në zonën e mbinxehjes. Për çdo pikë në këtë diagram, mund të gjeni p, v, T, S, i, χ. Përparësitë kryesore të diagramit janë se sasia e nxehtësisë në një proces izobarik është e barabartë me diferencën midis ordinatave të pikave të fundit dhe fillimit të procesit dhe do të përfaqësohet nga një segment vije vertikale, dhe jo nga një zonë.

Në tabelë. III tregon vetitë termodinamike të ujit dhe avullit të mbinxehur. Sipas këtyre tabelave, për presionet dhe temperaturat e dhëna, mund të gjendet vëllimi specifik, entalpia dhe entropia e një mjedisi njëfazor - uji dhe avulli i mbinxehur.

Kolona e parë tregon temperaturat e avullit të mbinxehur, të renditura në rend rritës, duke filluar nga 0 në 1000 ° C. Për çdo temperaturë jepen vlerat v, h dhe s të vendosura në kolonat pasuese në presione të ndryshme të avullit të mbinxehur Vijat horizontale tregojnë presione që variojnë nga 1 kPa deri në 100 MPa. Kështu, kjo tabelë bën të mundur, drejtpërdrejt ose me interpolim, gjetjen e vlerave të parametrave të treguar në të, pa iu drejtuar llogaritjeve.

Sipas tabelës IV ju mund të përcaktoni masën e vërtetë ...
Kapaciteti izobarik i nxehtësisë së ujit dhe avullit të ujit në funksion të presionit dhe temperaturës. Në tabelë. V përcaktohet nga shpejtësia e zërit në ujë dhe avujt e ujit. Duke përdorur tabelën. VI, mund të përcaktohet tensioni sipërfaqësor uji σ, kapaciteti izobarik i nxehtësisë, përçueshmëria termike λ, viskoziteti dinamik μ, numri Prandtl Pr për ujin dhe avullin në ngopje. Tabelat VII–IX përcaktojnë viskozitetin dinamik μ, përçueshmërinë termike λ dhe numrin Prandtl Pr të ujit dhe avullit.

Oriz. 6.4. Vetitë termodinamike të ujit dhe avullit të mbinxehur

6.3. ST- diagramë

Për imazhin në sistem ST- koordinatat e procesit të avullimit, është e nevojshme të përdoren marrëdhënie të tilla për këtë proces, të cilat do të shpreheshin përmes parametrave s dhe T. Gjatë ndërtimit ST- diagramet për fazën e parë të avullimit – ngrohja e 1 kg ujë nga 0 ° C deri në pikën e vlimit - përdorni ekuacionin:

, (6.1)

ku T ≤ dhe s ≤ .

Nese nje Tështë e barabartë me 273 K (d.m.th. 0 o C), siç mund të shihet nga ekuacioni, s= 0 dhe, për rrjedhojë, pika që përcakton këtë gjendje të ujit duhet të shtrihet në boshtin y. Le ta caktojmë këtë pikë përmes A (Fig. 6.1).

Oriz. 6.1. Imazhi i procesit të avullimit në presion konstant

në sëpata sT

Nëse uji nxehet në një temperaturë, supozoni T 1, atëherë entropia, duke u rritur, do të bëhet e barabartë me s 1 , dhe gjendja e ujit do të përcaktohet nga pika 1. Nëse uji nxehet më shumë, atëherë temperatura e tij do të rritet duke marrë vlerat T 2 , T 3 etj. deri në pikën ku uji fillon të vlojë. Në këtë rast, edhe entropia e ujit do të rritet gjatë gjithë kohës dhe do të marrë respektivisht vlera s 2 ,s 3 dhe në fund s'(në një temperaturë të barabartë me).

Gjendja e avullit në vlerat e specifikuara të temperaturës dhe entropisë do të përcaktohet në diagram nga pikat 2, 3, etj. pika AT. Nëse një kurbë e lëmuar tërhiqet nëpër të gjitha këto pika, atëherë ajo do të përshkruajë grafikisht natyrën e ndryshimit të entropisë kur uji nxehet nga 0 ° C në.

Me futjen e mëtejshme të nxehtësisë, uji do të fillojë të shndërrohet në avull, entropia do të vazhdojë të rritet, por temperatura nuk do të ndryshojë, kështu që vija e procesit për këtë fazë të avullimit do të shfaqet si një vijë e drejtë. dielli, paralel me boshtin x. Pika C përcakton gjendjen në të cilën i gjithë uji është kthyer në avull (gjendja e avullit të thatë). Ndryshimi i entropisë gjatë avullimit, d.m.th. nga pika AT drejt e në temë NGA, mund të llogaritet nga ekuacioni

Me një furnizim të mëtejshëm të nxehtësisë, avulli do të kalojë në rajonin e mbinxehjes, ndërsa entropia dhe temperatura e tij do të rriten. Linja e procesit për një fazë të caktuar avulli CDështë ndërtuar sipas ekuacionit

= 2.3 log. (6.3)

Kështu, i gjithë procesi i marrjes së avullit të mbinxehur do të përfaqësohet nga një vijë e thyer ABCD.

Vlera e entropisë së avullit në një pikë NGA mund të llogaritet sipas ekuacionit

Ndryshimi i entropisë do të paraqitet në diagram nga shuma e segmenteve dhe dielli; Rrjedhimisht,

dielli, (6,5)

prej nga rrjedh se

Dielli = . (6.6)

Nëse procesi i avullimit nuk përfundon, d.m.th. ndalet në një moment E, i cili do të përcaktojë gjendjen e avullit të lagësht, shkallën e thatësisë X, atëherë ndryshimi i entropisë mund të llogaritet me ekuacion

Në diagram

BËHET, (6.8)

prej nga rrjedh se

BE = . (6.9)

Duke pjesëtuar ekuacionin (6.9) me ekuacionin (6.6), marrim

Prandaj, raporti është i barabartë me shkallën e tharjes së avullit. Nëse rrisim presionin e ujit nga i cili është marrë avulli i mbinxehur, atëherë është e qartë se në një temperaturë që korrespondon me pikën AT, vlimi nuk do të vijë akoma; në mënyrë që uji të vlojë, duhet të nxehet më shumë se temperaturë të lartë, dhe entropia gjithashtu do të rritet. Momenti i fillimit të vlimit përcaktohet nga pika e vendosur në vazhdimin e vijës AB, dhe gjendja e avullit të thatë - (Fig. 6.2).

Nëse presioni i ujit ulet, atëherë momenti i fillimit të vlimit do të përfaqësohet me një pikë AT 1 , i cili gjithashtu shtrihet në linjë AB, por nën pikën AT. Në këtë presion, gjendja e avullit të thatë përfaqësohet nga një pikë NGA 1 .

Duke marrë vlera të ndryshme të presioneve të ujit, marrim një sërë pikash: AT 1 ,AT 2 ,AT 3, etj., që korrespondon me fillimin e vlimit të ujit dhe një sërë pikash: NGA 1 ,NGA 2 ,NGA 3, etj., që korrespondon me gjendjen e avullit të thatë. Nëse nëpër këto pika vizatohen vija të lëmuara, atëherë në diagram do të fitohen dy kthesa AK dhe DC: e para prej tyre do të jetë një kurbë e lëngshme që ndan rajonet e avullit të ngopur të lëngshëm dhe të lagësht, duke ndarë rajonet e avullit të lagësht dhe të mbinxehur. Siç mund të shihet në vizatim, këto linja konvergojnë dhe pika e tyre e kryqëzimit, padyshim, është pikë kritike te, e cila tashmë është përmendur më herët.

Nëse në linja dielli, AT 1 NGA 1 ,AT 2 NGA 2 etj. pika E, E 1 , E 2 ,E 3, etj., që korrespondon me një vlerë të shkallës së thatësisë, dhe vizatoni një kurbë të lëmuar përmes tyre, atëherë marrim të ashtuquajturën vija e vazhdueshme e thatësisë(ose përmbajtje konstante me avull) KE 4 .

Oriz. 6.2. ST— diagrami i avullit të ujit (skema)

Ekzistojnë disa linja të tilla për vlera të ndryshme të shkallës së thatësisë; atëherë marrim një seri kurbash që gjithashtu konvergojnë në pikën kritike.

AT ST- diagrami, zona e kufizuar nga vija e procesit, boshti i abshisave dhe ordinatat ekstreme përcakton sasinë e nxehtësisë së përfshirë në proces. Aplikoni këtë pronë ST-diagramet për procesin e avullimit, të cilat do t'i paraqesim me një vijë Aabc(Fig. 6.3).

Procesi i shndërrimit të ujit të vluar në avull përshkruhet nga vija ab. Sipas vetive të specifikuara, zona e drejtkëndëshit abmn duhet të përcaktojë nxehtësinë e avullimit r. Në të vërtetë, për pikën përfundimtare të këtij procesi, pikat b, kur avulli kthehet në të thatë, vlera e entropisë gjendet me ekuacionin:

.

Oriz. 6.3. Imazhi në sëpata ST nxehtësia në procesin e avullimit

Në fig. 6.3 vlera e temperaturës përcaktohet nga segmenti një, d.m.th. lartësia e drejtkëndëshit abmn, a - segment nm e barabartë me bazën e këtij drejtkëndëshi.

Për fazat e tjera të zonës së avullimit 0 Aan përcakton sasinë e nxehtësisë që duhet të sillet në ujë të marrë në 0 o C në mënyrë që të vlojë dhe sipërfaqen mbcf- sasia e nxehtësisë së shpenzuar për mbinxehje.

Është e qartë se shuma e sipërfaqeve 0 Aan dhe nabm paraqet vlerën e nxehtësisë totale të avullit të thatë . Nëse këtyre dy zonave u shtojmë sipërfaqen mbcf, atëherë marrim imazh grafik nxehtësia totale e avullit të mbinxehur λ. Për avullin e lagësht, gjendja e të cilit përcaktohet, për shembull, nga pika e, nxehtësia do të jetë e barabartë me shumën e sipërfaqeve 0 Aan dhe naet. Rrjedha e kundërt e procesit nga pika Me drejt e në temë POR shoqërohet me një ulje të entropisë dhe, për rrjedhojë, me largimin e nxehtësisë nga lëngu i punës. Në këtë rast, zonat e treguara do të përfaqësojnë sasinë e nxehtësisë së hequr.

6.4. hs- diagramë

ST- diagrami është shumë ilustrues në studime të ndryshme që lidhen me nxehtësinë. Sidoqoftë, në punën e llogaritjes, ky diagram është i papërshtatshëm, sepse për të gjetur sasinë e nxehtësisë së përfshirë në proces prej tij, është e nevojshme të matet zona. Në rastet kur linja e procesit është e lakuar, kjo paraqet disa vështirësi. Prandaj, në llogaritjet e inxhinierisë termike, shpesh përdoret një diagram në të cilin vlerat e entalpisë vizatohen përgjatë boshtit të ordinatave dhe ndryshimi i entropisë përgjatë boshtit të abshisës. Për të gjetur vlerën e entalpisë nga një diagram i tillë, dhe rrjedhimisht sasinë e nxehtësisë, është e nevojshme vetëm të matet gjatësia e segmentit përkatës përgjatë boshtit të ordinatave, e cila, natyrisht, është shumë më e thjeshtë sesa matja e zonës. Ky diagram quhet
si- diagramet.

Oriz. 6.4. si- Diagrami i avullit të ujit (diagrami)

Zakonisht të njëjtat linja zbatohen për të si në ST- grafik, d.m.th. kthesa të lëngshme dhe të thata me avull të ngopur, vija presion konstant dhe linjat e shkallëve konstante të thatësisë. Përveç kësaj, në si- vizatohen në diagram temperatura konstante, e cila në ST-diagramet duken si vija horizontale. AK- linjë e lëngshme HF– linjë me avull të thatë.

Në praktikë, zakonisht nuk është e nevojshme të merreni me avuj shumë të lagësht, zona e së cilës ndodhet në pjesën e poshtme. si- diagramet. Prandaj, për qëllime praktike, përdoret vetëm pjesa e sipërme e djathtë, e cila bën të mundur kryerjen e saj në një shkallë më të madhe dhe ta bëjë atë më të detajuar dhe më të përshtatshëm për përdorim. Një diagram i tillë u ndërtua nga profesor Vukalovich.

Në tabelë. III tregon vetitë termodinamike të ujit dhe avullit të mbinxehur. Sipas këtyre tabelave, për presionet dhe temperaturat e dhëna, mund të gjendet vëllimi specifik, entalpia dhe entropia e një mjedisi njëfazor - uji dhe avulli i mbinxehur.

Kolona e parë tregon temperaturat e avullit të mbinxehur, të renditura në rend rritës, duke filluar nga 0 ° C deri në 1000 ° C. Për çdo temperaturë jepen vlerat v, i dhe s të vendosura në kolonat pasuese në presione të ndryshme të avullit të mbinxehur. Vijat horizontale tregojnë presione që variojnë nga 1 kPa deri në 100 MPa. Kështu, kjo tabelë bën të mundur, drejtpërdrejt ose me interpolim, gjetjen e vlerave të parametrave të treguar në të, pa iu drejtuar llogaritjeve.

Tabela IV mund të përdoret për të përcaktuar kapacitetin e vërtetë të masës izobarike të nxehtësisë së ujit dhe avullit të ujit si funksion i presionit dhe temperaturës. Tabela V përcakton shpejtësinë e zërit në ujë dhe avujt e ujit. Duke përdorur tabelën VI, mund të përcaktoni tensionin sipërfaqësor të ujit σ, kapacitetin izobarik të nxehtësisë , përçueshmëria termike λ, viskoziteti dinamik μ, numri Prandtl Pr për ujin dhe avullin në gjendjen e ngopjes. Tabelat VII - IX përcaktojnë viskozitetin dinamik μ, përçueshmërinë termike λ dhe numrin Prandtl Pr të ujit dhe avullit.

Oriz. 6.4. Vetitë termodinamike të ujit dhe avullit të mbinxehur

6.3. Diagrami ST

Për imazhin në sistem ST- koordinatat e procesit të avullimit, është e nevojshme të përdoren marrëdhënie të tilla për këtë proces, të cilat do të shpreheshin përmes parametrave s dhe T. Gjatë ndërtimit ST- diagramet për fazën e parë të avullimit – ngrohja e 1 kg ujë nga 0 ° C deri në pikën e vlimit - përdorni ekuacionin:

,

ku T ≤ dhe s ≤ .

Nese nje Tështë e barabartë me 273 K (d.m.th. 0 o C), siç mund të shihet nga ekuacioni, s= 0 dhe, për rrjedhojë, pika që përcakton këtë gjendje të ujit duhet të shtrihet në boshtin y. Le ta caktojmë këtë pikë përmes A (Fig. 6.1).

Oriz. 6.1. Imazhi i procesit të avullimit në presion konstant

në sëpata sT.

Nëse uji nxehet në një temperaturë, supozoni T 1, atëherë entropia, duke u rritur, do të bëhet e barabartë me s 1 , dhe gjendja e ujit do të përcaktohet nga pika 1. Nëse uji nxehet më shumë, atëherë temperatura e tij do të rritet duke marrë vlerat T 2 , T 3 etj deri në temperaturë kur uji fillon të vlojë. Në këtë rast, edhe entropia e ujit do të rritet gjatë gjithë kohës dhe do të marrë respektivisht vlera s 2 , s 3 dhe në fund s’ (në një temperaturë të barabartë me ).

Gjendja e avullit në vlerat e specifikuara të temperaturës dhe entropisë do të përcaktohet në diagram nga pikat 2, 3, etj. pika AT. Nëse një kurbë e lëmuar tërhiqet nëpër të gjitha këto pika, atëherë ajo do të përshkruajë grafikisht natyrën e ndryshimit të entropisë kur uji nxehet nga 0 ° C në .

Me futjen e mëtejshme të nxehtësisë, uji do të fillojë të shndërrohet në avull, entropia do të vazhdojë të rritet, por temperatura nuk do të ndryshojë, kështu që vija e procesit për këtë fazë të avullimit do të shfaqet si një vijë e drejtë. dielli, paralel me boshtin x. Pika C përcakton gjendjen në të cilën i gjithë uji është kthyer në avull (gjendja e avullit të thatë). Ndryshimi i entropisë gjatë avullimit, d.m.th. nga pika AT drejt e në temë NGA, mund të llogaritet nga ekuacioni

.

Me një furnizim të mëtejshëm të nxehtësisë, avulli do të kalojë në rajonin e mbinxehjes, ndërsa entropia dhe temperatura e tij do të rriten. Linja e procesit për një fazë të caktuar avulli CDështë ndërtuar sipas ekuacionit

= 2,3

lg .

Kështu, i gjithë procesi i marrjes së avullit të mbinxehur do të përfaqësohet nga një vijë e thyer ABCD.

Vlera e entropisë së avullit në një pikë NGA mund të llogaritet sipas ekuacionit

.

Ndryshimi i entropisë përshkruhet në diagram nga shuma e segmenteve dhe dielli; Rrjedhimisht,

dielli,

prej nga rrjedh se

Dielli =.

Nëse procesi i avullimit nuk përfundon, d.m.th. ndalet në një moment E, i cili do të përcaktojë gjendjen e avullit të lagësht, shkallën e thatësisë X, atëherë ndryshimi i entropisë mund të llogaritet me ekuacion

.

Në diagram

BËHET,

prej nga rrjedh se

BE = .

Duke pjesëtuar ekuacionin (6.9) me ekuacionin (6.6), marrim

= X.

Prandaj, raporti e barabartë me shkallën e tharjes së avullit. Nëse rrisim presionin e ujit nga i cili është marrë avulli i mbinxehur, atëherë është e qartë se në një temperaturë që korrespondon me pikën AT, vlimi nuk do të vijë akoma; Në mënyrë që uji të vlojë, ai duhet të nxehet në një temperaturë më të lartë, dhe entropia gjithashtu do të rritet. Momenti i fillimit të vlimit përcaktohet nga pika

ndodhet në vazhdim të linjës AB, dhe gjendja e avullit të thatë është

(Fig. 6.2).

Nëse presioni i ujit ulet, atëherë momenti i fillimit të vlimit do të përfaqësohet me një pikë AT 1 , i cili gjithashtu shtrihet në linjë AB, por nën pikën AT. Në këtë presion, gjendja e avullit të thatë përfaqësohet nga një pikë NGA 1 .

Duke marrë vlera të ndryshme të presioneve të ujit, marrim një sërë pikash: AT 1 ,AT 2 ,AT 3, etj., që korrespondon me fillimin e vlimit të ujit dhe një sërë pikash: NGA 1 ,NGA 2 ,NGA 3, etj., që korrespondon me gjendjen e avullit të thatë. Nëse nëpër këto pika vizatohen vija të lëmuara, atëherë në diagram do të fitohen dy kthesa AK dhe Dte: e para prej tyre do të jetë një kurbë e lëngshme që ndan rajonet e avullit të ngopur të lëngshëm dhe të lagësht, duke ndarë rajonet e avullit të lagësht dhe të mbinxehur. Siç mund të shihet në vizatim, këto linja konvergojnë dhe pika e tyre e kryqëzimit është padyshim një pikë kritike. te, e cila tashmë është përmendur më herët.

Nëse në linja dielli, AT 1 NGA 1 ,AT 2 NGA 2 etj. pika E, E 1 , E 2 ,E 3, etj., që korrespondon me një vlerë të shkallës së thatësisë, dhe vizatoni një kurbë të lëmuar përmes tyre, atëherë marrim të ashtuquajturën vija e vazhdueshme e thatësisë(ose përmbajtje konstante me avull) KE 4 .

Oriz. 6.2. ST– diagrami i avullit të ujit (skema)

Ekzistojnë disa linja të tilla për vlera të ndryshme të shkallës së thatësisë; atëherë marrim një seri kurbash që gjithashtu konvergojnë në pikën kritike.

AT ST– në diagram, zona e kufizuar nga vija e procesit, boshti i abshisës dhe ordinatat ekstreme përcakton sasinë e nxehtësisë së përfshirë në proces. Aplikoni këtë pronë ST- diagrame për procesin e avullimit, të cilat do t'i përshkruajmë me një vijë AhbMe(Fig. 6.3).

Procesi i shndërrimit të ujit të vluar në avull përshkruhet nga vija ab. Sipas vetive të specifikuara, zona e drejtkëndëshit abmn duhet të përcaktojë nxehtësinë e avullimit r. Në të vërtetë, për pikën përfundimtare të këtij procesi, pikat b, kur avulli kthehet në të thatë, vlera e entropisë gjendet me ekuacionin:

.

.

Oriz. 6.3. Imazhi në sëpata ST nxehtësia në procesin e avullimit

Në fig. 6.3. vlera e temperaturës përcaktuar nga segmenti një, d.m.th. lartësia e drejtkëndëshit abmn, a

- segment nm e barabartë me bazën e këtij drejtkëndëshi.

Për fazat e tjera të zonës së avullimit 0 Aan përcakton sasinë e nxehtësisë , e cila duhet të sillet në ujë të marrë në 0 ° C në mënyrë që të vlojë, dhe zona mbcf- sasia e nxehtësisë së shpenzuar për mbinxehje.

Është e qartë se shuma e sipërfaqeve 0 Aan dhe nabm përfaqëson nxehtësinë totale të avullit të thatë

. Nëse këtyre dy zonave u shtojmë sipërfaqen mbcf, atëherë marrim një paraqitje grafike të nxehtësisë totale të avullit të mbinxehur λ. Për avullin e lagësht, gjendja e të cilit përcaktohet, për shembull, nga pika e, ngrohtësi do të jetë e barabartë me shumën e sipërfaqeve 0 Aan dhe naet. Rrjedha e kundërt e procesit nga pika Me drejt e në temë POR shoqërohet me një ulje të entropisë dhe, për rrjedhojë, me largimin e nxehtësisë nga lëngu i punës. Në këtë rast, zonat e treguara do të përfaqësojnë sasinë e nxehtësisë së hequr.