Giáo trình điều chỉnh cấp lỏng theo độ quá nhiệt hơi hút ra khỏi thiết bị bay hơi p4

Chia sẻ: Dgwatg Sags | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

51
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong chuyển động ổn định sự thay đổi áp suất cục bộ theo thời gian là bằng không, tức làgọi là phương trình động lượng của dòng chảy một chiều. Nếu lấy tích phân phương trình (3.11) trên đoạn đường di chuyển hữu hạn của hơi, ta được trường hợp riêng của phương trình bảo toàn

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình điều chỉnh cấp lỏng theo độ quá nhiệt hơi hút ra khỏi thiết bị bay hơi p4

- 44 - ÅÍ âáy, ρ - máût âäü cuía håi ds 1 S= - læûc caín trãn 1 kg troüng khäúi cuía doìng cháút loíng (håi) dm Chuï yï ràòng, âaûo haìm toaìn pháön cuía aïp suáút theo thåìi gian åí báút kyì tiãút diãûn naìo cuía doìng thàóng âæåüc biãøu thë bàòng biãøu thæïc: dp δp δp dx = + dτ δτ δx dτ Trong chuyãøn âäüng äøn âënh sæû thay âäøi aïp suáút cuûc bäü theo thåìi gian laì bàòng δp = 0, khäng, tæïc laì δτ dp δp dx = Do âoï dτ δx d τ δp dp = Váûy laì δx dx Nhæ thãú, phæång trçnh (3.10) coï daûng : dp dx − − Sdx = .dC ρ dτ dx Nhæng C = dτ dp − − Sdx = C.dC Cho nãn (3-11) ρ (3.11) goüi laì phæång trçnh âäüng læåüng cuía doìng chaíy mäüt chiãöu. Nãúu láúy têch phán phæång trçnh (3.11) trãn âoaûn âæåìng di chuyãøn hæîu haûn cuía håi, ta âæåüc træåìng håüp riãng cuía phæång trçnh baío toaìn nàng læåüng. C 12 − C o2 dp Po X1 Po X1 ∫ ∫ ∫ ∫ = − Sdx = vdp − (3-12) Sdx ρ 2 P1 Xo P1 Xo Gia säú âäüng nàng cuía doìng bàòng hiãûu säú cäng giaîn nåí cuía håi khi chuyãøn X1 P0 âäüng ( ∫ ) vaì cäng cuía læûc ma saït ( ∫ Sdx ) vdp X0 P1 Muäún tçm gia säú âäüng nàng cuía doìng phaíi láúy têch phán vãú phaíi cuía phæång trçnh (3.12). Muäún váûy phaíi biãút âënh luáût thay âäøi traûng thaïi v = F(p) vaì âënh luáût thay âäøi cuía læûc ma saït S = F(x). Âàûc biãût laì âån giaín nãúu baìi toaïn âæåüc giaíi cho træåìng håüp doìng chaíy âàóng entropi, tæïc laì doìng chaíy khäng coï täøn tháút vaì khäng coï trao âäøi nhiãût våïi bãn ngoaìi. Luïc naìy læûc ma saït S = 0, vaì phæång trçnh thay âäøi traûng thaïi tuán theo âënh luáût âàóng entropi : p 1 v 1t = p o v o = pv k = const k k t
- 45 - 1 ⎛p o ⎞k Tæì âáúy, v = vo ⎜ ⎟ vaì thay vaìo ta coï : ⎜p ⎟ ⎝ ⎠ ⎡ ⎤ k −1 ⎛p ⎞ C −C 1 1 2 2 p o v o ⎢1 − ⎜ 1 ⎥ k − k po ∫ ⎟ = v op p k dp = 1 o k ⎜p ⎟ ⎢ ⎥ k −1 o 2 ⎝o ⎠ p1 ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎡ ⎤ k −1 ⎛v ⎞ k k = p o v o ⎢1 − ⎜ o ⎟ ⎥ (p o v o − p 1 v 1 ) = = (3.13) ⎜v ⎟ k −1 k −1 ⎢ ⎥ ⎝1 ⎠ ⎣ ⎦ Nãúu quaï trçnh giaîn nåí âàóng entropi cuía håi chuyãøn âäüng âæåüc biãøu thë trãn p vο âäö thë pv ( Hçnh.3.3) thç trong phæång pο a trçnh (3.12) têch vdp seî tæång âæång våïi diãûn têch pháön gaûch soüc, coìn säú gia dp toaìn bäü cuía âäüng nàng seî tæång âæång u p1 våïi diãûn têch âæåüc giåïi haûn båíi âæåìng b u1 v thàóng entropi, caïc âæåìng thàóng âàóng aïp po vaì p1 vaì truûc tung. Hçnh. 3.3. Cäng baình træåïng cuía Trong træåìng håüp phaíi tênh âãún læûc ma saït (S ≠ 0) thç chè coï thãø láúy têch doìng chaíy phán phæång trçnh (3.12) âaî biãút S = S(x) vaì v = F(p). Chuï yï ràòng, nhæîng phæång trçnh trãn âáy âaî âæåüc chæïng minh cho äúng doìng våïi pháön tæí diãûn têch fo vaì f1 coï thãø måí räüng ra cho toaìn tiãút diãûn cuía raînh. Nhæng trong træåìng håüp âoï, caïc âaûi læåüng c, v, p phaíi láúy theo giaï trë trung bçnh. 4- Phæång trçnh baío toaìn nàng læåüng Ta æïng duûng phæång trçnh baío toaìn nàng læåüng cho doìng håi äøn âënh. Giaí sæí doìng håi chuyãøn âäüng qua hãû thäúng báút kyì (Hçnh.3.4) Læu læåüng troüng læåüng cuía doìng håi trong mäüt giáy laì G,kg/s. Giaí sæí trong phaûm vi cuía hãû thäúng seî cung cáúp cho håi mäüt læåüng nhiãût Q, J/s, âäöng thåìi trao âäøi cho mäi træåìng bãn ngoaìi cäng suáút P,J/s. Phæång trçnh baío toaìn nàng læåüng phaín aïnh sæû cán bàòng cuía täøng caïc daûng nàng læåüng âæa vaìo vaì ra khoíi hãû thäúng. Kyï hiãûu : - Chè säú 0 - Caïc thäng säú trung bçnh cuía håi åí tiãút diãûn vaìo hãû thäúng 0-0 ; - Chè säú 1 - Caïc thäng säú trung bçnh cuía håi åí tiãút diãûn ra khoíi hãû thäúng 1-1.
- 46 - Sau thåìi gian dτ täøng caïc daûng nàng læåüng âæa vaìo seî laì C2 U o Gdτ + Gdτ + p o Fo dx o + Qdτ o 2 ÅÍ âáy Q Uo - näüi nàng b b' a a' cuía 1 kg troüng læåüng håi âæa vaìo ; G G C 02 cο c1 - âäüng uο , pο u 1 , p1 2 tο, νο , i ο dxο t 1, ν1 , i 1 nàng cuía 1 kg troüng dx1 P a a' b b' læåüng âæa vaìo, chuyãøn âäüng våïi täúc âäü Co ; Hçnh. 3.4. Doìng håi chuyãøn âäüng trong hãû thäúng báút kyì poFodxo - cäng cuía håi khi dëch chuyãøn trãn âoaûn âæåìng dxo Qdτ - læåüng nhiãût âæa vaìo hãû thäúng sau thåìi gian dτ. Cuîng bàòng caïch nhæ váûy, ta viãút täøng caïc daûng nàng læåüng ra khoíi hãû thäúng: C12 U 1Gdτ + Gdτ + p1 F1 dx1 + Pdτ 2 Trong âoï : P - cäng cuía doìng håi sinh ra trong mäüt âån vë thåìi gian. Cán bàòng hai phæång trçnh trãn vaì chia cho Gdτ, ta coï : C 2 p o Fo dx o Q C 2 p F dx P Uo + + + = U1 + 1 + 1 1 1 + o (3-14) Gdτ Gdτ 2 G 2 G Âãø yï ràòng, theo phæång trçnh liãn tuûc F.C/v = G vaì dxo /dτ = Co , dx1/dτ = C1; Kyï hiãûu Q/G = qo - læåüng nhiãût cung cáúp cho 1 kg håi, P/G = l - cäng do 1 kg håi sinh ra, ta viãút phæång trçnh (3.15) dæåïi daûng : C o2 C2 U o + po vo + q o = U 1 + p1 v1 1 + l1 (3-15) 2 2 hay laì , vç U + pv = i - entanpi cuía håi, ta coï : C o2 C2 io + + q o = i1 + 1 + l1 (3-16) 2 2 Biãøu thæïc naìy âæåüc goüi laì Phæång trçnh baío toaìn nàng læåüng cho sæû chuyãøn âäüng äøn âënh cuía håi. Phæång trçnh naìy âuïng cho caí doìng håi coï täøn tháút (S ≠ 0) hay khäng coï täøn tháút (S = 0) Phæång trçnh (3.16) coï thãø viãút dæåïi daûng vi phán:
- 47 - di + CdC - dp - dl = 0 (3-17) Nhæîng phæång trçnh trãn âáy cho ta giaíi âæåüc nhiãöu baìi toaïn thæûc tãú trong viãûc tênh toaïn caïc raînh, caïc äúng phun håi, v.v .. 3.2- Nhæîng âàûc tênh vaì caïc thäng säú håi chuí yãúu cuía doìng trong raînh Doìng chaíy mäüt chiãöu trong raînh âæåüc chia ra doìng tàng täúc vaì doìng tàng aïp (giaím täúc) Doìng tàng täúc laì doìng trong raînh våïi täúc âäü cuía mäi cháút tàng lãn theo hæåïng doìng. Trong pháön chuyãøn håi cuía maïy tuäúc bin (tuäúc bin håi vaì khê, maïy neïn) doìng tàng täúc laì doìng chaíy trong raînh äúng phun vaì caïnh âäüng tuäúc bin, trong äúng vaìo cuía chuïng v.v.. doìng tàng aïp laì doìng chaíy trong raînh hæåïng vaì caïnh âäüng cuía maïy neïn, trong caïc äúng thoaït cuía tuäúc bin håi, tuäúc bin khê vaì maïy neïn, trong caïc bäü pháûn khuãúch taïn cuía van stop vaì van âiãöu chènh. Chuï yï ràòng, trong raînh caïnh âäüng nhæîng táöng âàûc biãût doìng chaíy cuía håi hay khê coï thãø laì tàng aïp (giaím täúc). Nhæîng phæång trçnh cå baín cuía doìng mäüt chiãöu âaî trçnh baìy trong muûc 3.1 cho ta tênh toaïn doìng chaíy trong caïc raînh tuäúc bin. Tæì phæång trçnh (3.16) tháúy ràòng, våïi doìng tàng täúc, vê duû, trong caïc äúng phun tuäúc bin, doüc theo doìng chaíy, cuìng våïi sæû tàng täúc âäü cuía mäi cháút, entanpi tàng, båíi vç täúc âäü giaím. Trong caïc raînh äúng phun, khi entanpi giaím, aïp suáút doüc theo raînh cuîng giaím, tæïc laì mäi cháút (håi) giaîn nåí vaì ngæåüc laûi, trong caïc raînh tàng aïp, aïp suáút tàng lãn theo hæåïng doìng, tæïc laì mäi cháút bë neïn. Giaí thiãút ràòng, håi chuyãøn âäüng trong raînh khäng trao âäøi nhiãût våïi mäi træåìng bãn ngoaìi. Tæì phæång trçnh (3.16) ta coï säú gia âäüng nàng khi giaîn nåí seî laì : C12t − C 02 = i o − i1t (3-18) 2 Âäúi våïi quaï trçnh thæûc : C1 − C 2 2 = i o − i1t 0 (3-18’) 2 Trong âoï : [i] = [J/kg] ; [C] = [m/s] Nhæ váûy laì sæû thay âäøi âäüng nàng cuía doìng håi do sæû thay âäøi entanpi quyãút âënh. Nãúu âäúi våïi “håi lyï tæåíng”, coï thãø viãút cäng thæïc (3.18a) nhæ sau :
- 48 - C 1t − C 2 2 k = (p o v o − p 1 v 1t ) 0 (3-19) k −1 2 Âäúi våïi doìng thæûc C12 − C 02 k = ( p o v o − p1 v1 ) (3-19’) k −1 2 Nhæ váûy, khi khäng coï trao âäøi nhiãût våïi mäi træåìng bãn ngoaìi (doìng chaíy âoaûn nhiãût) säú gia âäüng nàng chè do traûng thaïi âáöu vaì cuäúi cuía håi xaïc âënh vaì khäng phuû thuäüc vaìo âënh luáût thay âäøi caïc täøn tháút (trong quaï trçnh giaîn nåí). Ta seî xeït nhæîng træåìng håüp æïng duûng C khaïc nhau cuía caïc phæång trçnh âaî tçm âæåüc âãø tênh toaïn äúng phun theo så âäö trãn hçnh pΟ C1 p Hçnh.3.5. p1 Giaíi phæång trçnh (3.18b) ta tçm CΟ âæåüc. C 1 = 2(i o − i 1 ) + C 2 m/s (3-20) CΟ C1 o Trong âoï i tênh theo âån vë J/kg ; pΟ p1 C - tênh theo âån vë m/s Nãúu i tênh theo âån vë kJ/kg thç: C 1 = 2.10 3 (i o − i 1 ) + C 2 m/s (3-20’) Hçnh 3.5. Âäö thë thay âäøi aïp suáút vaì o täúc âäü doüc theo tám äúng phun Entanpi io cuía håi âæa vaìo tçm âæåüc ngay trãn âäö thë i-s (Hçnh 3.6). Nãúu entanpi i1 åí cuäúi quaï trçnh giaîn nåí cuîng âaî cho, thç cäng thæïc (3-20a) cho ta tçm âæåüc täúc i âäü chuyãøn âäüng cuía håi. Giaí sæí chuyãøn pο âäüng khäng coï täøn tháút vaì khäng coï trao iο a tο âäøi nhiãût våïi mäi træåìng bãn ngoaìi, quaï px trçnh giaîn nåí cuía håi trong äúng phun laì hx p1 âàóng enträpi. Biãút âæåüc aïp suáút p1 cuía håi hο v1t khi ra khoíi äúng phun, veî âæåìng thàóng i1 enträpi a-a trãn âä thë i-s (Hçnh 3.6), ta tçm i1t i1t , vaì tênh âæåüc täúc âäü C1t , (3.20). s Nãúu cáön tênh tiãút diãûn ra cuía äúng phun thç theo traûng thaïi håi åí âiãøm a, tçm Hçnh.3.6. Quaï trçnh giaín nåí cuía håi âæåüc thãø têch riãng v åí cuäúi quaï trçnh giaîn 1t trãn âäö thi i-s nåí, aïp duûng phæång trçnh liãn tuûc, ta coï :