intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Nhiệt động lực học và truyền nhiệt: Chương 3 - TS. Nguyễn Văn Hạp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:19

Thêm vào BST
Báo xấu
12
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Nhiệt động lực học và truyền nhiệt: Chương 3 - Chất thuần khiết, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Khái niệm cơ bản; Pha của chất thuần khiết; quá trình hoá hơi đẳng áp; Xác định các thông số trạng thái của chất thuần khiết; Các quá trình nhiệt động của chất thuần khiết. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nhiệt động lực học và truyền nhiệt: Chương 3 - TS. Nguyễn Văn Hạp

  1. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.1 Khái niệm cơ bản 3.2 Pha của chất thuần khiết 3.3 Quá trình hoá hơi đẳng áp 3.4 Xác định các thông số trạng thái của CTK 3.5 Các quá trình nhiệt động của CTK 1/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  2. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.1 Khái niệm cơ bản Những chất trong quá trình nhiệt động nó không bị biến đổi về thành phần hóa học (hay có tính đồng nhất và ổn định về thành phần hoá học). VD: H2O, N2, CO2, NH3... - Nhóm 1: có v gia tăng khi đông đặc (H2O) - Nhóm 2: có v suy giảm khi đông đặc (CO2, ..) Yes No 2/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  3. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.2 Pha của chất thuần khiết A: Điểm 3 thể 1 B 2 3 B: Điểm tới hạn A 4 5 Nóng chảy Sôi Rắn Đông đặc Lỏng Ngưng tụ Khí Thăng hoa Ngưng kết 3/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  4. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.3 Quá trình hoá hơi đẳng áp VD: Gia nhiệt đẳng áp cho 1 kg H2O 1: Lỏng chưa sôi 2: Lỏng sôi 3: Hơi bão hoà ẩm 4: Hơi bão hoà khô 5: Hơi quá nhiệt 4/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  5. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.3 Quá trình hoá hơi đẳng áp p Lỏng chưa sôi Hơi bão hòa ẩm Hơi quá nhiệt 1 3 5 1 at 2 4 Lỏng sôi Hơi bão hòa khô v 5/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  6. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.3 Quá trình hoá hơi đẳng áp K p p K p v 2’ 4’ ĐỘ KHÔ x: 1 at 2 4 Lỏng sôi mh mh Hơi bão hòa khô x  m ml  mh x = 0: trạng thái lỏng sôi v 0  x 1 x = 1: trạng thái hơi bão hòa khô 6/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  7. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.3 Quá trình hoá hơi đẳng áp Trạng thái hơi bão hòa ẩm : p và T không đổi → p và T là 2 thông số trạng thái phụ thuộc nhau K p  Để xác định trạng thái này cần biết thêm 1 thông số khác như: Độ khô, v, … v 7/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  8. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.3 Quá trình hoá hơi đẳng áp The slope of the saturation vapor line in a T-s diagram (ξ = ds/dT): - ξ>0: a dry fluid, - ξ≈ infinite : an isentropic fluid - ξ
  9. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.4 Xác định các thông số trạng thái của CTK Sử dụng bảng tra để xác định trạng thái: K p Trạng thái lỏng Bảng 3 (H2O): Nước chưa sôi và hơi quá nhiệt 1 3 4 5 chưa sôi (1): 2 Trạng thái lỏng sôi Bảng 1&2 (H2O): Nước và và hơi bão hoà khô hơi nước bão hoà (2, 4): v Trạng thái hơi quá Bảng 3 (H2O): Nước chưa nhiệt (5): sôi và hơi quá nhiệt 9/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  10. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.4 Xác định các thông số trạng thái của CTK Trạng thái lỏng chưa sôi và hơi quá nhiệt (1 , 5): Hơi nước ở trạng thái 0,1bar và 100oC có: v=17,2m3/kg i= 2688kJ/kg s=8,442kJ/kgK Nội năng u : u = i - pv 10/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  11. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.4 Xác định các thông số trạng thái của CTK Bảng 1&2: Nước và hơi nước bão hòa (theo nhiệt độ và áp suất) x = 1: trạng thái hơi bão hòa khô (có v”, i”, s”) x = 0: trạng thái lỏng sôi (có v’, i’, s’) Vd: Nước ở trạng thái lỏng sôi ở 1bar có: t = 99.640C v = v’= 0,0010432m3/kg i = i’ = 417,4kJ/kg s = s’ = 1,3026kJ/kg.độ 11/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  12. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.4 Xác định các thông số trạng thái của CTK VD1: 1 lò hơi chứa nước đang sôi, áp kế trên lò chỉ 3bar. Hãy xác định nhiệt độ và các thông số (v, i, s) nước trong lò hơi t=143,620C, v = 0,0010836m3/kg, i = 604,7kJ/kg; s = 1,777kJ/kg. độ VD2: Cho 1 ấm nước chứa 2 lít nước, t1 = 300C, xác định nhiệt lượng lý thuyết để nước bay hơi hết. (ở p = 1bar) (Q = G.cpt + Gi) 12/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  13. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.4 Xác định các thông số trạng thái của CTK * Cách xác định trạng thái chất thuần khiết: có 2 phương pháp - So sánh t và ts tương ứng: Nếu t < ts: nước chưa sôi Nếu t > ts: hơi quá nhiệt - So sánh  với ’ và ” V  Vl  Vh  ml vl  mh vh  1  x vl  xvh V ml vl mh vh v    < ’: lỏng chưa sôi m m m Gọi (v, i, s): là thông số trạng thái của hơi  = ’: lỏng bắt đầu sôi (lỏng sôi) bão hoà ẩm ’ <  < ”: hơi bão hoà ẩm   1  x l  xh  = ”: hơi bão hoà khô   '  > ”: hơi quá nhiệt x  ''  ' 13/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  14. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.4 Xác định các thông số trạng thái của CTK VD1: Xác định trạng thái và các thông số trạng thái của nước: a)1200C, 500kPa b)1200C, 0,5m3/kg a) t=1200C → ps = 198,5kPa ; p = 500kPa > ps  Nước ở trạng thái lỏng chưa sôi  v= 0.00106m3/kg; i=503.8kJ/kg; s=1,5263kJ/kg. độ b) t=1200C → v’ = 0,0010603m3/kg; v’’ = 0,8917m3/kg  Nước ở trạng thái bão hoà ẩmv v  v' x  '' ' i  1  x i '  xi '' v v s  1  x s '  xs '' VD2: Xác định trạng thái và các thông số trạng thái của NH3 và R22 ở 300C, 1000kPa t=300C → ps = 11895kPa ; p = 1000kPa < ps  NH3 ở trạng thái hơi quá nhiệt  v= 0.1351m3/kg; i=410,94kcal/kg; s=2,0487kcal/kg. độ 14/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  15. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.4 Xác định các thông số trạng thái của CTK VD3: Xác định thông số trạng thái và độ khô (nếu có) của nước: 2000C, 0,4m3/kg ts = 2000C → ps =1555,1kPa, v’ = 0,0011565m3/kg; v’’ = 0,1272m3/kg Nước ở trạng thái hơi quá nhiệt v  v' Nội suy tuyến tính (Linear interpolation) x  '' ' v v 2 6bar 0,4  1,807 p  1,2  (6  1,2) p 0,352  1,807 3  5,84bar 1,2bar 1 i, s = ? v 1,807 v=0.4 0,3520 15/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  16. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.5 Các quá trình nhiệt động của CTK Có 4 quá trình cơ bản: đẳng áp, đẳng nhiệt, đẳng tích và đoạn nhiệt. Để tính toán các quá trình của chất thuần khiết ta cần lưu ý: -Xác định trạng thái của chất thuần khiết và các thông số trạng thái cần thiết. -Tính công, công kỹ thuật, độ biến thiên nội năng và nhiệt lượng của quá trình. a. Quá trình đẳng tích : bình kín c. Quá trình đẳng nhiệt q = u + w q   Tds = T(s2 – s1) w=0  q = u u = (i2 – i1) – (p2v2 –p1v1) b. Quá trình đẳng áp : d. Quá trình đoạn nhiệt: Nén hơi, Bay hơi (sôi), ngưng tụ giãn nở trong turbine q = i = i2 – i1 s = const, q = 0 wkt = 0 wkt = -i u = (i2 – pv2) – (i1 – pv1) 16/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  17. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.5 Các quá trình nhiệt động của CTK VD: Khảo sát bình ngưng tụ với môi chất làm việc R22, người ta dùng nước để giải nhiệt. mR = 0,5kg/s Cp=4,18kJ/kgK t1 = 600C DS: mw = 3,63kg/s tw1 = 300C tw2 = 360C mw = ? p = 16bar Loûng soâ Lỏng isôi 17/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  18. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.5 Các quá trình nhiệt động của CTK VD: Một bình có thể tích V = 1030lít ban đầu chứa hơi nước có p1 = 10bar, nhiệt độ t1 = 2000C. Sau khi lấy bớt 1 lượng hơi nước là 3,5kg ra khỏi bình thì hơi nước còn lại trong bình có nhiệt độ 1200C. Xác định áp suất và enthalpy của trạng thái hơi nước còn lại trong bình? P2=1,9854bar i2 = 2199kJ/kg 18/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  19. TS Nguyễn Văn Hạp – BM CN Nhiệt Lanh – ĐH Bách Khoa Tp.HCM LOGO Chapter 3: Pure substance (Chất thuần khiết) 3.5 Các quá trình nhiệt động của CTK Hơi nước vào turbine có áp suất và nhiệt độ lần lượt là p = 100bar và t =6000C. Sau khi giãn nở trong tuabin, hơi nước có áp suất p=0,05bar. Biết lưu lượng hơi nước đi qua turbine là m=80 tấn/giờ. Xác định công sinh ra của quá trình? Wkt = 33,7036 MW 19/19 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2