TERMOMECHANIKA 10. Termodynamika směsi plynů a par

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "TERMOMECHANIKA 10. Termodynamika směsi plynů a par"

Alena Svobodová
před 7 lety
Počet zobrazení:

KAPITOLY ěsi lynů a ar - lký zduc taoé ronice složek zducu yjádření lkosti zducu Tabulky lkéo

1 FI UT Brně, Energetický ústa Odbor teroecaniky a tecniky rostředí rof. Ing. Milan Paelek, Cc. TERMOMECHANIKA 0. Terodynaika sěsi lynů a ar ONOA 0. KAPITOLY ěsi lynů a ar - lký zduc taoé ronice složek zducu yjádření lkosti zducu Tabulky lkéo zducu Konstrukce Mollieroa diagrau Pois Mollieroa diagrau Elektronické Mollieroy diagray Měření lkosti zducu Zěny stau lkéo zducu Měření lkosti zducu

2 MĚI PLYNŮ A PAR - LHKÝ ZDUCH Jde o lynné sěsi, e kterýc se ára dostáá do drué složky yařoání nebo subliací a její nožstí e skuenstí lynné je oezeno stae nasycení. Nejznáější je LHKÝ ZDUCH. Rozlišujee zduc: nenasycený lkostí - s árou H O nasycený lkostí - se sytou árou H O lkoěr Noasina řesycený lkostí - se sytou árou H O a naíc: lou e forě kaiček ři t > 0 C, ledoou lou e forě krystalků ři t < 0 C, kaičkai i ledoou lou ři t = 0 C Označení složek lkéo zducu indey: sucý zduc bez indeu - lký zduc řeřátá ára H O sytá ára H O k kaalná fáze H O t tuá fáze H O

3 TAOÉ RONICE LOŽEK ZDUCHU Pro sěsi lynů a také ro sěsi lynů a ar latí: = = P, taoá ronice sucéo zducu: r T r = 87 J.kg -.K - taoá ronice áry H O: r T r P = 46 J.kg -.K - Pro áru lze oužít staoou ronici ideálnío lynu jen tedy, je-li e zducu elice alý. = + P + K + t, -s diagrau jsou izotery ro (a též ro < ) řeřáté áře říky ronoběžné s osou s. této oblasti se ak jedná o ideální lyn. P P P << b = 0 kr b = = + P T 3 stay odní áry e zducu T r s ta lkéo zducu určují iniálně 3 staoé eličiny (ísto terodynaické locy rostoru staů ředstauje lký zduc trojrozěrné terodynaické těleso). 3

4 YJÁDŘENÍ LHKOTI ZDUCHU 4 ta lkéo zducu určujee obykle tlake, telotou a lkostí. t k Měrná lkost [kg.kg - s..] yjádření lkosti: Přesycený zduc Nenasycený zduc Φ t k ρ Φ Absolutní lkost [kg. -3 ] ρ ρ Φ Přeočty lkostí: " " - r r 0, = rt " " " T r T r ρ ρ Relatiní lkost [ - ] / = rt Nedefinoána

5 TABULKY LHKÉHO ZDUCHU t ytá ára zduc ři = 00 kpa C Pa kg -3 kg -3 kg -3 kg/kg s.. kj/kg s ,9,40,34,33,6-6, ,8 3,46,99,97,509, 0 6,3 4,849,75,7 3,86 9, ,6 6,797,5,48 5,475 8, , 9,398,30,5 7,734 9, ,7,83,09,0 0,79 4, ,9,88,78 4,90 57, ,04,68,54 0,36 77, ,35,49,3 7,59 00, ,58,30,06 37,0 30, ,09,,08 49,59 67,95 5

6 KONTRUKCE MOLLIEROA DIAGRAMU - Mollierů - diagra lkéo zducu [J.kg - s..] je entalie lkéo zducu ) zduc nenasycený c t c t l 3, 0 ) zduc nasycený c t c t l 3, 0 3) zduc řesycený t > k kk c t c t l 3, 0 kc kt 4) zduc řesycený t < t tt c t c t l 3, 0 t ctt l, 0 5) zduc řesycený t = k t k k tt l t 3, 0 l, 0 = =konst k c k t t=konst =konst 0 PRAOÚHLÝ YTÉM, =konst =konst = t=konst 0 =konst KOOÚHLÝ YTÉM, =konst 6

7 KONTRUKCE MOLLIEROA DIAGRAMU - tay H O z - diagrau lkéo zducu -T diagrau H O Plynná fáze H O e zducu á arciální tlak ar Kaalná či tuá fáze H O á řibližně celkoý tlak (nař. baroetrický) kr led oda ára 3 c T c C d, b b T H a tr b c 0 e, 3 0 C a tr a -T diagra H O,, tay c a c jsou oblasti kaaliny či zducu řesycenéo kaičkai H O T 3 d d e T C e T H a b c 3 = Diagra lkéo zducu =konst 7

8 POPI MOLLIEROA DIAGRAMU Křiky - diagrau lkéo zducu = konst, = konst, t = konst, = konst ( = konst, = konst) t r telota rosnéo bodu t telota okréo teloěru Měřítko sěrů Diagra ze skrit Teroecanika Měřítko tlaků sytýc ar H O Měřítko sěrů (odné ro řešení lčení lkéo zducu aj.) Měřítko tlaků 8

9 ELEKTRONICKÉ MOLLIEROY DIAGRAMY - Diagray jsou k disozici na adrese tt://ott.fe.utbr.cz/~aelek/... Interaktiní software ZDUCH.. zduc.zi Interaktiní software ZDUCH..0 zduc-.zi oftware MOLLIER ERZE.0 ro ykresloání diagraů lkéo zducu dle ožadaků užiatele Mollier.zi 9

10 ELEKTRONICKÉ MOLLIEROY DIAGRAMY - Diagray jsou k disozici na adrese tt://ott.fe.utbr.cz/~aelek/... Interaktiní software ZDUCH.3.0 zduc-3.zi oftware uožní určoat stay a řešit izobarické úray lkéo zducu 0

11 ZMĚNY TAU LHKÉHO ZDUCHU - Zěny stau lkéo zducu definujee ždy odínkai. noa alikacíc býá jednou z odínek = konst. Izobarické zěny stau lkéo zducu Oře a oclazoání lkéo zducu (bez a s kondenzací ar) Míšení lkéo zducu (bez a s říode tela) lčení lkéo zducu Odařoání ody z ladiny IZOBARICKÝ OHŘE A OCHLAZOÁNÍ bez kondenzace ( = / = konst) Q H H kondenzací (bez odloučení lkosti) Q 3 H 3 H 3 kondenzací (s odloučení lkosti W ) 5 ysušoání r t = t 4 t 3 = t 4 t r 3 H H Q W 4 = + = + 3 4

12 ZMĚNY TAU LHKÉHO ZDUCHU - IZOBARICKÉ MÍŠENÍ LHKÉHO ZDUCHU bez říodu tela = L L Ronice zacoání otnosti Ronice zacoání energie ta sěsi leží na tz. MĚŠOACÍ ÚEČCE e zdálenosti neřío úěrné otnoste a. L L - - Platí:

13 ZMĚNY TAU LHKÉHO ZDUCHU - 3 IZOBARICKÉ MÍŠENÍ LHKÉHO ZDUCHU s říode tela Přiádíe-li běe íšení telo Q, zýší se entalie sěsi o odnotu Δ Q ýsledný sta sěsi získáe o yřešení íšení a řidání sěsi. tejný ýsledek dostanee, zýšíe-li entalie jednotliýc složek zducu a o odnoty Δ Q a následně roedee íšení. Δ Q = 3

14 ZMĚNY TAU LHKÉHO ZDUCHU - 4 IZOBARICKÉ LHČENÍ LHKÉHO ZDUCHU Míšení se zduce s nekonečnou ěrnou lkostí - Početní řešení Dodaná lkost W W Dodané telo Q kr =0 W W W W s T = W W w lze určit: ro řeřátou áru z diagrau = ro kaalinu W = 4,86.t [kj.kg - ] 4

15 ZMĚNY TAU LHKÉHO ZDUCHU - 5 IZOBARICKÉ LHČENÍ LHKÉHO ZDUCHU Míšení se zduce s nekonečnou ěrnou lkostí - Grafické řešení Dodaná lkost W Dodané telo Q W W Q W ěrnice W W Δ Δ Postu grafickéo řešení: ykreslíe Na ěřítku sěrů najdee W a sojíe s óle diagrau P. W = P Měřítko sěrů W Bode edee s říkou P - W ronoběžku a její růsečík s = konst je ýsledný sta. 5

16 ZMĚNY TAU LHKÉHO ZDUCHU - 6 Pól diagrau P je bod, do kteréo je orientoáno ěřítko sěrů. Neusí být očátku souřadnic. e skritec z teroecaniky je Mollierů diagra lkéo zducu odný ro řešení robleatiky tecniky rostředí, kde ól diagrau P je růsečíku izotery t = se sislou čárou = 5 g/kg s. Pokud ól diagrau není yznačen, býá óle růsečík izotery t = s ertikální osou. Pozn.: diagrau ze skrit je též tz. ěřítko faktoru citelnéo tela (otřebné k řešení některýc dějů), které se dělá i ro záorné odnoty. Měřítko faktoru citelnéo tela + P Pól diagrau Měřítko sěrů Diagra ze skrit Teroecanika - 6

17 ZMĚNY TAU LHKÉHO ZDUCHU - 7 ODPAŘOÁNÍ ODY Z ODNÍ HLADINY Adiabatické odařoání ody z odní ladiny Rozložení staoýc eličin blízkosti odní ladiny y t A A A t H H H H c A H = H t t t c c k t t k t,, Máe-li orkou odu o telotě t, ísí se sta okolí A se stae na ladině H a ladina se oclazuje. Máe-li cladnou odu o telotě t C, ísí se sta okolí A se stae na ladině H C a ladina se oříá. Ronoáa je, když sěšoací úsečka A-H leží e sěru lčení w = c k.t Konečný sta ladiny á telotu okréo teloěru t 7

18 ZMĚNY TAU LHKÉHO ZDUCHU - 8 ODPAŘOÁNÍ ODY Z ODNÍ HLADINY - Interferogray získané ři sušení dřea, interferenční roužky ředstaují telotní rofily. Přirozená konekce zducu, telota ose desek t o = 8,5 C, orcy ají telotu okréo teloěru t = 7,5 C Nucená konekce w = 3.s -, t o =, C, orcy ají t = 5,3 C. Nucená konekce, w = 3.s -, t o = 3 C, na orcu t 3 = 99,8 C 8

19 MĚŘENÍ LHKOTI ZDUCHU - Měření lkosti zducu oocí sycroetru - z řeckéo sloa sycrós (cladný) Měří se telota okréo teloěru t a telota sucéo teloěru t s Nutné znát také tlak zducu Relatiní lkost se určuje Poocí očítačoéo rograu Z Mollieroa - diagrau Ze rungoa ztau t s t t s t Assannů asirační sycroetr t s t = konst = t Mollierů - diagra t s Nejistota ěření je okolo až % " lze určit z tab. ro telotu t Relatiní lkost " " lze určit z tab. ro telotu t s 9

20 MĚŘENÍ LHKOTI ZDUCHU - Měření lkosti zducu oocí kondenzačníc lkoěrů Měří se telota rosnéo bodu t r a telota sucéo teloěru t s Pro yjádření relatiní lkosti není nutné znát tlak zducu Relatiní lkost se určí Poocí očítačoéo rograu Z Mollieroa - diagrau Z definice relatiní lkosti " r s f f t t r s Z t s F t r Q Kondenzační lkoěr t s t r t r = Mollierů - diagra " r lze určit z tabulek ro telotu t r " s lze určit z tabulek ro telotu t s t s Nejistota ěření je okolo až % 0

Podobné dokumenty

VLHKÝ VZDUCH. - Stavová rovnice suchého vzduchu p v.v = m v.r v.t (5.4). Plynová konstanta suchého vzduchu r v 287 J.kg -1.K -1.

VLHKÝ VZDUCH. - Stavová rovnice suchého vzduchu p v.v = m v.r v.t (5.4). Plynová konstanta suchého vzduchu r v 287 J.kg -1.K -1. TEZE ka. 5 Vlhký zduch, ychrometrický diagram (i x). Charakteritika lhkých materiálů, lhkot olná, ázaná a ronoážná. Dehydratace otrainářtí. Změny ušicím zduchu komoroé ušárně. Kontrolní otázky a tyy říkladů