Bài giảng Kỹ thuật nhiệt: Chương 3 - Ngô Phi Mạnh

Bài giảng Kỹ thuật nhiệt - Chương 3: Không khí ẩm, hơi nước và các quá trình nhiệt động thực tế cung cấp cho người học các kiến thức: Hơi nước, không khí ẩm, các quá trình nhiệt động khác. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

CH NG KHƠNG KHÍ M, H I N C VÀ CÁC Q TRÌNH NHIỆT ĐỢNG THỰC TẾ 3.1 H I N C 3.1.1 H i n James Watt c ứng d ng Máy nước 3.1.1 H i n c ứng d ng Quá trình chuyển pha đ th pha c a h i n Quá trình hóa h i: Lỏng thành h i (Bay h i và sơi) Q trình ng ng t : H i thành lỏng c 3.1.2 Q trình hóa h i đẳng áp c a n Mô tả Quá trình hóa h i đẳng áp c a n c c 3.1.2 Q trình hóa h i đẳng áp c a n Đ th P-v c a n c, h i n c Đợ khơ, x c 3.2 KHƠNG KHÍ M 3.2.1 Đ nh nghĩa, tính chất phân loại a Định nghĩa: - Khơng khí ẩm: hỗn hợp khơng khí khơ + nước (1-3% khới lượng hỗn hợp) Khơng khí khơ: 21% (thể tích) O2 + 78% N2 + 1% khí khác: CO2, H2, Argon - b Tính chất: Hơi nước khơng khí ẩm xem khí lý tưởng phân áp suất phân thể tích nước bé => Áp dụng phương trình, định luật khí lý tưởng: - Các phương trình cân bằng: V = Vk = Vh T = Tk = Th G = Gk + Gh - Phương trình trạng thái khí lý tưởng: Pk.V = Gk.Rk.T Ph.V = Gh.Rh.T 3.2.1 Đ nh nghĩa, tính chất phân loại - Phương trình định luật Danton: B = pk + ph Trong + G; Gk; Gh – Khới lượng KK ẩm, khơng khí khô (KKK) nước + V; Vk; Vh – Thể tích KK ẩm, KKK nước + T; Tk; Th - Nhiệt độ KK ẩm, KKK nước + B; pk; ph - Phân áp suất khí qủn, KKK nước c Phân loại: Khơng khí ẩm chưa bão hịa: khơng khí mà có thể nhận thêm nước vào Khơng khí ẩm bão hịa: khơng khí mà lượng nước đạt đến mức tối đa (tức không thể nhận thêm nước từ ngồi vào nữa) Khơng khí quá bão hịa: khơng khí bão hịa mà có lẫn giọt nước 3.2.2 CÁC THÔNG S ĐẶC TR NG C A KK a Độ ẩm tuyệt đối: b Độ ẩm tương đối, φ: * Nhận xét: M - Khi φ = - trạng thái khơng khí khơ - Khi 0 - Là trình giảm áp suất: Δp = f(ω, độ giảm tiết diện) = p1 – p2 3.3.2 Q trình nén khí Các loại máy nén thực tế 3.3.2 Quá trình nén khí Các q trình c a Máy nén piston cấp lý t ởng 3.3.2 Quá trình nén khí Tính cơng tiêu t n q trình Cơng tiêu tớn cho tồn q trình: l  lnap  lnén  l xa  P1 v1   p.dv  P2 v2 a) Nén theo trình đẳng nhiệt, T = 0, P1.v1 = P2.v2 l   p.dv b) Nén theo trình đoạn nhiệt: q = l k  P1 v1  lk  ( P1 v1  P2 v2 )  P2 v2 k 1 k ( P1 v1  P2 v2 ) k 1 c) Nén theo trình đa biến: v l  R.T ln v T2 k l  RT1 (1  ) k 1 T1 k T2 n RT1 (1  ) l  T1 n 1 n 3.3.2 Quá trình nén khí Nh ợc điểm c a máy nén m t cấp Khi P2 tăng => λ giảm Khi P2 = Pmax V1-V4 = => λ = 3.3.2 Q trình nén khí Máy nén piston nhiều cấp a Nguyên lý làm việc: p , t1 p , t2 p , t3 p , t4 b Đặc điểm máy nén đa cấp: P2 = P3 T1 = T3 T2 = T4 3.3.2 Q trình nén khí c Xác định tỷ số nén: Máy nén piston nhiều cấp p p cấp 1: Cấp 2: n 1    P  n  n R.T    1 l  n 1  P    3   β – tỉ số nén cấp p   d Xác định công tiêu tốn: n 1   P  n   n  2 l  R.T    1 n 1  P    1    p p4 p1 l l Công tiêu hao c a máy nén: l  n 1  n 2.l  2 n 1 R.T1   n 1   3.3.2 Q trình nén khí Bài tập ví d : Máy nén lý t ởng cấp có làm mát trung gian, áp suất ban đầu p1 = bar, t1=200 C, áp suất cuối trình nén là p4 = 9bar Xác định công tiêu hao máy nén, nhiệt đợ cuối q trình nén q trình nén là đoạn nhiệt Hướng dẫn giải: - Quá trình nén là đoạn nhiệt => n = k = 1,4 (khơng khí)  m - Xác định tỉ số nén cấp: với m số cấp nén - Xác định công tiêu hao: l  n 1  n 2 R.T   n 1 n 1   - Xác định nhiệt độ cuối trình nén: n 1  n P T  T  T   1P   1 p c p đ , J/kg  T  n 1 n ... giọt nước 3. 2.2 CÁC THƠNG S ĐẶC TR NG C A KK a Độ ẩm tuyệt đối: b Độ ẩm tương đối, φ: * Nhận xét: M - Khi φ = - trạng thái không khí khơ - Khi 0