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水蒸气表的热力性质及分类介绍

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:骨架表所列的水和水蒸气热力性质的数据被公认是可靠的,并规定了三相时饱和水的比熵和比热力学能均为零。水蒸气表分为饱和饱和水与饱和水蒸气表,以及未饱和水与过热水蒸气表。

水蒸气表的热力性质及分类介绍

目前使用的水和水蒸气热力性质表是根据1963年第六届国际水和水蒸气会议通过的骨架表,以及由这次会议确立的“国际公式化委员会(简写为1.F.C)”所提出的公式而编制的。骨架表所列的水和水蒸气热力性质的数据被公认是可靠的,并规定了三相时饱和水的比熵和比热力学能均为零(如上节所述)。由I.F.C公式计算所得的数值除与骨架表所列数据全部一致之外,在骨架表数据之间的插值也都符合规定的精确度的要求。

水蒸气表分为饱和饱和水与饱和水蒸气表,以及未饱和水与过热水蒸气表。

一、饱和水与饱和水蒸气表

为了使用上的方便,饱和水与饱和水蒸气表又分两种形式:

1.按温度排列;如附表2所示,已知温度t,可从该表中查出相应该温度t的饱和压力p、饱和水的υ′,h′,s′以及饱和水蒸气的υ″,h″,s″和r。

2.按压力排列:如附表3所示,已知压力p,可从该表中查出相应该压力p的饱和温度ts、饱和水和水蒸气的υ′,v″,h′,h″,s′,s″。

对于湿蒸汽,根据p(或t),由附表3(或附表2),可查得υ,υ″,h′,h″,s′,s″,再由给定的干度x,由公式(6-6)计算出湿蒸汽的υx,hx,sx

二、未饱和水与过热水蒸气表

如附表4所示,由压力p和温度t,可从该表中查出未饱和水和过热水蒸气的υ,h,s。

一般水蒸气表没有列出比热力学能u的数值,这是因为工程上不常用,如需要这个数值,可按u=h-pυ计算。

例6-1 有一种说法:“过冷水一定很冷,过热水蒸气一定很热”,试用水蒸气表对此说法予以评论。

解由附表3查得,p=20MPa时饱和蒸汽的ts=365.71℃。因此,p=20MPa,t=300℃的水为未饱和水,即过冷水,且过冷度Δt=ts-t=365.71℃-300℃=65.71℃,可见过冷水不一定很冷。

同样,由附表3查得,p=0.001MPa时饱和蒸汽的ts=6.982℃。因此,p=0.001MPa, t=16.982℃的水蒸气为过热水蒸气,且过热度Δt=ts-t=16.982-6.982=10℃,可见过热水蒸气不一定很热。

例6-2 某锅炉产生的蒸汽,p=0.5MPa,υ=0.36m3/kg,试确定其所处状态,并求出其温度、比焓、比热力学能和比熵的数值。

解 由饱和水与饱和蒸汽表(附表3)查得p=0.5MPa时饱和水与饱和水蒸气的有关参数为

因为

υ′<υ<υ″(www.xing528.com)

所以为湿蒸汽。由式(6-6),其干度x为

其比焓hx

比热力学能ux

比熵sx

因为是湿蒸汽,其温度t为

t=ts=151.85℃

例6-3 在压力p=10MPa下,对水进行定压加热,当其温度分别达到t1=300℃和t2=550℃时,试确定所处的状态。

解 由未饱和水与过热水蒸气表(附表4)得,当p=10MPa时,ts=310.96℃。可见t1=300℃时为未饱和水,过冷度

Δt1=ts-t1=310.96-300=10.96℃

其比体积、比焓和比熵分别为

υ1=0.0013978m3/kg h1=1343.7kJ/kg s1=3.2494kJ/(kg·K)

而t2=550℃时为过热水蒸气,过热度

Δt2=t2-ts=550-310.96=239.04℃

其比体积、比焓和比熵分别为

υ2=0.03561m3/kg h2=3500.4kJ/kg s2=6.7568kJ/(kg·K)

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