Методические указания по работе с Программой

расчета свойств воды и пара на линии насыщения – «hs»

1. Для выбора программы поместить указатель мыши на значок «hs» программы и нажать левую клавишу мыши.

2. Для вызова Программы «hs» на рабочий стол компьютера дважды «щелкнуть мышью» по значку программы на рабочем столе.

3. Для выбора независимой переменной «щелкнуть мышью» либо по кнопке «Температура», либо по кнопке «Давление». Окно выбранной независимой переменной приобретает белый фон и готово для ввода числового значения.

4. Нажать кнопку и с помощью мыши указать размерность независимой переменной (для температуры - ^оС или К; для давления – Па, кПа или МПа).

5. Поместить курсор в окно независимой переменной с белым фоном и ввести с клавиатуры ее числовое значение. При вводе данных для отделения дробной части числа следует использовать десятичную точку, а не запятую.

6. Для получения результата расчета «нажать мышью» кнопку 2.

Рис. Рабочее окно Программы - «hs»

Приложение В

БЛАНК ОТЧЕТА по лабораторной работе

«Исследование термодинамической эффективности одноступенчатой

регенерации тепла в цикле ПТУ на насыщенном паре»

Студент _______________________________ Класс _______

Номер варианта _____ Исходные данные: р₁ = _____ МПа; р₂ = _____ кПа

Рис. 1 Схема исследуемой ПТУ

Таблица 1 Параметры рабочего тела в узловых точках цикла Ренкина

t, ⁰C	t₁ =	t₂ =	t₃ =	t₄ =
s, кДж/кг•К	s₁ =	s₂ =	s₃ =	s₄ =
i, кДж/кг	i₁ =	i₂ =	i₃ =	i₄ =
x	х₁=	х₂=	х₃=	х₂=
= =

КПД цикла Ренкина:

КПД цикла Карно:

Dh = h_t^K -h_t^Р =

Рис. 2. Цикл Ренкина Рис. 3. Цикл Карно

Приближенные значения t_пв^опт и максимального значения КПД.

t_пв^опт= (t₃+t₄)/2= h_t^рег= (h_t^K +h_t^Р)/2=

Таблица расчетных величин Таблица 2

Расчетные величины	Значения расчетных величин при различных значениях температуры питательной воды	t_пв = t_пв^опт
t_пв =t₃	t₃+0,2×Dt	t₃+0,4×Dt	t₃+0,45×Dt	t₃+0,5×Dt	t₃+0,55×Dt	t₃+0,6×Dt	t₃+0,8×Dt	t_пв =t₄
1) t_пв, ^oC
2) i_пв = i¢(t_пв), кДж/кг
3) i²(t_пв), кДж/кг
4) s¢(t_пв), кДж/(кг×K)
5) s²(t_пв), кДж/(кг×K)
s₁ – s¢
s² – s¢
6) x_от = (s₁ – s¢)/(s² – s¢)
1-x_от
i¢×(1-x_от)
i²×x_от
7) i_от=i¢×(1-x_от)+i²×x_от, кДж/кг
8) Di_пв = i_пв - i₃, кДж/кг
9) i₁ - i_от, кДж/кг
10) Di_п = i_от - i_пв, кДж/кг
11) i_от - i₃
12) G_от/G_пг=(i_пв - i₃)/(i_от - i₃)
13) A_p=Di_пв×(i₁ - i_от)/[Di_п×(i₁ – i₂)]
14) А_р×h_t^р
15) К = (1+А_р)/(1+А_р×h_t^р)
16) h_t^рег = h_t^р×К
17) h_t^рег - h_t^р

t_ПВ, ⁰С

h_t^рег-h^р_t

G_от/G_пг

Рис. 4. График (h_t^рег-h_t^р) в зависимости от t_пв

i_пв-i₃

i₁-i_от

Рис. 5. График интерполяции величин i_пв-i₃ и i₁-i_от

Рис. 6. Регенеративный цикл Ренкина

Выводы по исследованию

Выполнил студент __________________________________

(Фамилия, инициалы, номер группы)

“_____” ____________ ________г.

Оценка ________________________________

Работу принял ______________________________________

(Фамилия, инициалы, подпись)

Приложение Г

Пример расчета лабораторной работы

«Исследование термодинамической эффективности одноступенчатой регенерации тепла в цикле ПТУ на насыщенном паре»

Студент ______ -------------- _______ Класс __ -------- __

Номер варианта _ ------ _ Исходные данные: р₁ = _ 5.0 _ МПа; р₂ = _ 3.25 _ кПа

Рис. 1. Схема исследуемой ПТУ

Таблица 1. Параметры рабочего тела в узловых точках цикла Ренкина

t, ⁰C	t₁ =263.92	t₂ =25.434	t₃ =25.434	t₄ =263.92
s, кДж/кг•К	s₁ =5.9712	s₂ =5.9712	s₃ =0.3731	s₄ =2.9209
i, кДж/кг	i₁ =2792.8	i₂ =1777.977	i₃ =106.577	i₄ =1154.6
x	х₁=1	х₂=0.684699	х₃=0	х₂=0
= 8.5491, кДж/кг•К = 2547.65, кДж/кг

,кДж/кг

КПД цикла Ренкина:

КПД цикла Карно:

Dh = h_t^K -h_t^Р = 0.44405-0.377788=0.066262

Рис. 2. Цикл Ренкина Рис. 3. Цикл Карно

Приближенные значения t_пв^опт и максимального значения КПД.

t_пв^опт=(t₃+t₄)/2= (25.434+263.92)/2=144.677 ⁰C;

h_t^рег=(h_t^K +h_t^Р)/2=(0.44405+0.377788)/2= 0.410919

Таблица расчетных величин Таблица 2

Расчетные величины	Значения расчетных величин при различных значениях температуры питательной воды	t_пв = t_пв^опт
t_пв =t₃	t₃+0,2×Dt	t₃+0,4×Dt	t₃+0,45×Dt	t₃+0,5×Dt	t₃+0,55×Dt	t₃+0,6×Dt	t₃+0,8×Dt	t_пв =t₄
1) t_пв, ^oC	25.434								263.92	136.82580
2) i_пв = i¢(t_пв), кДж/кг	106.577	305.563	503.721	559.099	610.597	662.444	714.775	925.267	1154.6	575.252
3) i²(t_пв), кДж/кг	2547.65	2631.893	2706.571	2724.749	2740.252	2754.388	2767.02	2798.683	2792.8	2729.808
4) s¢(t_пв), кДж/(кг×K)	0.3731	0.9913	1.5276	1.666	1.7906	1.9124	2.0318	2.4807	2.9209	1.706
5) s²(t_пв), кДж/(кг×K)	8.5491	7.7124	7.1311	6.9984	6.8838	6.7758	6.6735	6.3108	5.9712	6.961
s₁ – s¢	5.5981	4.9799	4.4436	4.3052	4.1806	4.0588	3.9394	3.4905	3.0503	4.2652
s² – s¢	8.176	6.7211	5.6035	5.3324	5.0932	4.8634	4.6417	3.8301	3.0503	5.255
6) x_от = (s₁ – s¢)/(s² – s¢)	0.68469	0.740935	0.793004	0.807366	0.82082	0.83456	0.848698	0.911334		0.811646
1-x_от	0.315301	0.259065	0.206996	0.192634	0.17918	0.16544	0.151302	0.088666		0.188354
i¢×(1-x_от)	33.603822	79.160598	104.26805	107.70132	109.40682	109.59461	108.14712	82.039809		108.40241
i²×x_от	1744.3737	1950.0623	2146.3226	2199.8705	2249.2534	2298.7026	2348.3634	2550.5347	2792.8	2215.6379
7) i_от=i¢×(1-x_от)+i²×x_от, кДж/кг	1777.9775	2029.2229	2250.5907	2307.5718	2358.6602	2408.2972	2456.5106	2632.5745	2792.8	2324.0403
8) Di_пв = i_пв - i₃, кДж/кг		198.986	397.144	452.522	504.02	555.867	608.198	818.69	1048.023	468.948
9) i₁ - i_от, кДж/кг	1014.8225	763.57707	542.20932	485.22820	434.13976	384.50283	336.28944	160.22548		468.75971
10) Di_п = i_от - i_пв, кДж/кг	1671.4005	1723.6599	1746.8697	1748.4728	1748.0632	1745.8532	1741.7356	1707.3075	1638.2	1748.5153
11) i_от - i₃	1671.4005	1922.6459	2144.0137	2200.9948	2252.0832	2301.7202	2349.9336	2525.9975	2686.223	2217.4633
12) G_от/G_пг=(i_пв - i₃)/(i_от - i₃)		0.103496	0.185234	0.205599	0.223802	0.241501	0.258815	0.324106	0.390147	0.211479
13) A_p=Di_пв×(i₁ - i_от)/[Di_п×(i₁ – i₂)]		0.086863	0.121469	0.123748	0.123347	0.120635	0.115714	0.075709		0.123884
14) А_р×h_t^р		0.032816	0.045889	0.04675	0.046599	0.045574	0.043715	0.028602		0.046802
15) К = (1+А_р)/(1+А_р×h_t^р)		1.05233	1.072263	1.073558	1.073331	1.071789	1.068983	1.045797		1.073636
16) h_t^рег = h_t^р×К	0.377788	0.397557	0.405088	0.405577	0.405491	0.404909	0.403849	0.39509	0.377788	0.405607
17) h_t^рег - h_t^р		0.01977	0.0273	0.027789	0.027704	0.027121	0.026061	0.017302		0.027819

t_ПВ, ⁰С

G_от/G_пг

Рис. 4. График (h_t^рег-h_t^р) в зависимости от t_пв

i_пв-i₃

i₁-i_от

Рис. 5. График интерполяции величин i_пв-i₃ и i₁-i_от

Рис. 6. Регенеративный цикл Ренкина

Выводы по исследованию

В результате выполненной работы определено место оптимальной точки отбора пара при одноступенчатой регенерации t_пв^опт= t_от^опт=136.826 ⁰С. При этом КПД регенеративного цикла увеличилось по сравнению с КПД цикла Ренкина на величину 0.027819 и составляет 0.4056. Экономайзерный нагрев воды в ПГ уменьшился на величину Dt_эк=t_пв-t₃=136.826-25.434=111.392 ⁰С. Расчет величины t_пв^опт выполнен достаточно точно, однако за счет линейной интерполяции расчетных величин осталось некоторое несоответствие полученных результатов. Для точного совпадения величин (i₁-i_от) и (i_пв-i₃) в оптимальной точке значение t_пв^опт следовало бы незначительно сдвинуть в сторону уменьшения. Тогда
(i_пв-i₃) = 468.948 кДж/кг несколько уменьшится, а (i₁-i_от) = 468.7597 кДж/кг увеличится. Это приведет к их полному равенству.

Заметим, что приближенные оценки t_пв^опт= 144.677 ⁰С и h_t^рег=0.410919 заметно отличается от точных значений этих величин.

Расход пара в отборе на входе в турбину составляет G_от/G_пг=0.39, на выходе из турбины G_от/G_пг=0. При смещении точки отбора вдоль проточной части турбины эта величина убывает. В оптимальной точке отбора G_от/G_пг=0.2115.

Выполнил студент __________________________________

(Фамилия, инициалы, номер группы)

“_____” ____________ ________г.

Оценка ________________________________

Работу принял ______________________________________

(Фамилия, инициалы, подпись)

Практическое занятие