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.

3.1 H I N C

3.1.1 H i n c và các ứng d ng

James Watt Máy hơi nước

3.1.1 H i n c và các ứng d ng

Quá trình chuyển pha và đ th pha c a h i n c

Quá trình hóa h i: Lỏng thành h i (Bay h i và sôi)

Quá trình ng ng t : H i thành lỏng

3.1.2 Quá trình hóa h i đẳng áp c a n c

Mô tả Quá trình hóa h i đẳng áp c a

3.1.2 Quá trình hóa h i đẳng áp c a n c

Đ th P-v c a n c, h i n c

Độ khô, x

3.2 KHÔNG KHÍ M

3.2.1 Đ nh nghĩa, tính chất và phân loại

Hơi nước trong không khí ẩm được xem là khí lý tưởng vì phân áp suất

và phân thể tích của hơi nước trong đó rất bé

=> Áp dụng các phương trình, định luật của khí lý tưởng:

- Phương trình định luật Danton: B = pk + ph

Trong đó

+ G; Gk; Gh – Khối lượng KK ẩm, không khí khô (KKK) và hơi nước

+ V; Vk; Vh – Thể tích KK ẩm, KKK và hơi nước

+ T; Tk; Th - Nhiệt độ KK ẩm, KKK và hơi nước

+ B; pk; ph - Phân áp suất khí quyển, KKK và hơi nước

c Phân loại:

Không khí ẩm chưa bão hòa: là không khí mà có thể nhận thêm hơi nước vào

Không khí ẩm bão hòa: là không khí mà lượng hơi nước trong đó

đã đạt đến mức tối đa (tức là không thể nhận thêm hơi nước từ ngoài vào được nữa)

Không khí quá bão hòa: là không khí bão hòa mà có lẫn những giọt nước

3.2.2 CÁC THÔNG S ĐẶC TR NG C A KK M

a Độ ẩm tuyệt đối:

b Độ ẩm tương đối, φ:

* Nhận xét: - Khi φ = 0 - trạng thái không khí khô

- Khi 0<φ<100 - trạng thí không khí ẩm chưa bão hòa

- Khi φ = 100 - không khí ẩm bảo hòa

3.1.2 CÁC THÔNG S ĐẶC TR NG C A KK M

c Nhiệt độ đọng sương và nhiệt độ nhiệt kế ướt:

* Nhiệt độ đọng sương, t đs :

Làm lạnh không khí ở điều kiện p h =const

hoặc dung ẩm không đổi (d=const) đến

một nhiệt độ t đs thì bắt đầu xuất hiện sự

ngưng tụ hơi nước trong không khí

3.2.2 CÁC THÔNG S ĐẶC TR NG C A KK M

d Độ chứa hơi (dung ẩm):

[kg/kgKKK]

e Entanpi của không khí ẩm

Entanpi không khí m = entanpi KKK + entanpi h i n c

I = ik + d.ih

=> I = Cpk.t + d.(r0 + Cph.t)

I = 1,005.t + d(2500 + 1,84.t)

3.2.4 Các quá trình c a KK m

a Quá trình sấy:

3.2.4 Các quá trình c a KK m

b Quá trình điều hòa không khí:

3.2.4 Các quá trình c a KK m

b Quá trình điều hịa khơng khí:

Dàn lạnh

Dàn nóng

3.3 CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT

Đ NG KHÁC

3.3.1 Quá trình tiết l u

a Định nghĩa:

Môi chất qua tiết diện bị

giảm đột ngột, làm cho áp

suất bị giảm xuống (nh ng

không sinh công)

- Là quá trình không thuận nghịch với sự tăng entropi: Δs > 0

- Là quá trình giảm áp suất: Δp = f(ω, độ giảm tiết diện) = p 1 – p 2

b Tính chất:

- Là quá trình đẳng entanpi: i 1 = i 2

-Tốc độ của dòng không đổi: ω 1 = ω 2

3.3.2 Quá trình nén khí

1 Các loại máy nén trong thực tế

3.3.2 Quá trình nén khí

2 Các quá trình c a Máy nén piston 1 cấp lý t ởng

3.3.2 Quá trình nén khí

3 Tính công tiêu t n trong quá trình

Công tiêu tốn cho toàn quá trình:

2 2 2

1 1

.

P l

l l

l

xa nén

.

v

v

T R

l 

b) Nén theo quá trình đoạn nhiệt : q = 0

2 2 2

2 1

1 1

P v

P k

v P

(

1

1

2

T RT

3.3.2 Quá trình nén khí

Khi P2 tăng => λ càng giảm

Khi P2 = Pmax nào đó thì V1-V4 = 0

2 1 1 1

n n

P

P T R n

n l

2

3

4 3 1

n n

P

P T

R n

n l

2 1

1 1

.

n

T R n

n

l

3.3.2 Quá trình nén khí

Bài tập ví d :

Máy nén lý t ởng 2 cấp có làm mát trung gian, áp suất ban đầu p1 = 1 bar, t1=200 C, áp suất cuối quá trình nén là p4 = 9bar Xác định công tiêu hao của máy nén, nhiệt độ cuối quá trình nén nếu quá trình nén là đoạn nhiệt

Hướng dẫn giải:

- Quá trình nén là đoạn nhiệt => n = k = 1,4 (không khí)

- Xác định tỉ số nén mỗi cấp: với m là số cấp nén m

đ p c

1 1

n

n

T R n

n

n n

n

T P

P T T T

1 1

1

1

2 1 2