Теплотехника - [20]
Для водяного пара критическая температура составляет Т>к= 647 К, соответственно, Т>инв> 4400 К (температура инверсии). В процессе дросселирования всегда происходит охлаждение водяного пара, это связано с полной диссоциацией молекул пара при таких не очень высоких значениях данной температуры инверсии.
Дросселирование водяного пара характеризуется следующими свойствами, полученными из анализа диаграммы (i, s):
1) для любого состояния пара дросселирование всегда понижает температуру водяного пара;
2) дросселирование влажных паров при небольших давлениях сопровождается переходом из увлажненного в сухое, а затем в перегретое состояние. Влажные пары при высокихдавленияхсначала еще более увлажняются, но потом такжеобразуют сухую и перегретую фазу;
3) дросселирование перегретых паров при больших давлениях (если температура перегрева невелика) сопровождается прохождением ими несколькихфаз (сухого насыщенного, влажного, сухого и наконец, перегретого). Последнее состояние пара характеризуется низкими значениями температуры и давления. В общем случае при дросселировании перегретые пары сохраняют свое перегретое состояние, если в начале процесса их давления были высокими.
Обычно на is-диаграмме процесс дросселирования i>1 = i>2 представляет собой горизонтальную линию, направленную в сторону возрастания энтропии (вследствие необратимости процесса).
Известно, что давление перегретого пара (и его полезная работа) в процессе мятия снижается.
а>ад < a>дрос, где а>дрос>- температурный эффект адиабатного необратимого расширения (т. е. дросселирования), а а>ад– эффект адиабатного обратимого расширения. Отсюда при одном давлении dp имеем:
dT>дрос < dT>ад на величину v/cp.
56. Передача теплоты через шаровую стенку
Пусть имеется полый шар с внутренним и внешним радиусами соответственно г>1 и г>2 коэффициент теплопроводности I которого постоянен. При заданных граничных условиях третьего рода будут также определены коэффициенты теплоотдачи на поверхностях шара a>1 и a>2 и температуры внутренней и внешней сред соответственно Tж>1 и Tж>2. Коэффициенты a>1,a>2 будут постоянными во времени, а температуры Tж>1,Tж>2 – постоянными и во времени, и по поверхностям.
При стационарном режиме теплопередачи полный тепловой поток Q, переданный через однородную сферическую стенку от горячей среды к холодной, будет постоянным для всех изотермических поверхностей и может быть определен тремя уравнениями.
где d>1,d>2 – внутренний и наружный диаметры шара;
a>1,a>2 коэффициенты теплоотдачи от горячей среды к стенке и от стенки к холодной среде;
I– коэффициент теплопроводности материала стенки;
T>1,Т>2 – температуры внутренней и наружной стенок.
где DT = Тж>1 – Тж>2 – полный температурный напор;
К>ш– коэффициент теплопередачи шаровой стенки (Вт/град).
Величина обратная К>шназывается термическим сопротивлением теплопередачи шаровой стенки:
