Качество пара

Информацию о вдыхании термически обработанного растительного материала, например табака или каннабиса, см. в разделе « Испаритель (ингаляционное устройство)» . О понятии доступности тепловой энергии см. Эксергическая эффективность .

В термодинамике представляющей качество пара — это массовая доля , насыщенной смеси собой пар ; другими словами, насыщенный пар имеет «качество» 100%, а насыщенная жидкость имеет «качество» 0%. Качество пара — это интенсивное свойство , которое можно использовать в сочетании с другими независимыми интенсивными свойствами для определения термодинамического состояния тела рабочего термодинамической системы . Оно не имеет значения для веществ, не являющихся насыщенными смесями (например, сжатых или перегретых жидкостей). Качество пара является важной величиной на этапе адиабатического расширения в различных термодинамических циклах (таких как органический цикл Ренкина , цикл Ренкина и т. д.). Рабочие жидкости можно классифицировать по внешнему виду капель в паре на этапе расширения.

Качество χ можно рассчитать, разделив массу пара на массу всей смеси:

$\chi ={\frac {m_{\text{vapor}}}{m_{\text{total}}}}$

где m означает массу.

Другое определение, используемое в химической технологии, определяет качество ( q ) жидкости как долю насыщенной жидкости. По этому определению насыщенная жидкость имеет q = 0 . Насыщенный пар имеет q = 1 .

Альтернативное определение — «равновесное термодинамическое качество». Его можно использовать только для однокомпонентных смесей (например, вода с паром) и принимать значения < 0 (для переохлажденных жидкостей) и > 1 (для перегретых паров):

$\chi _{eq}={\frac {h-h_{f}}{h_{fg}}}$

где h смеси — удельная энтальпия , определяемая как:

$h={\frac {m_{f}\cdot h_{f}+m_{g}\cdot h_{g}}{m_{f}+m_{g}}}.$

Индексы f и g относятся к насыщенной жидкости и насыщенному газу соответственно, а fg относится к испарению .

Расчет

Приведенное выше выражение для качества пара можно выразить как:

$\chi ={\frac {y-y_{f}}{y_{g}-y_{f}}}$

где $y$ равна удельной энтальпии , удельной энтропии , удельному объему или удельной внутренней энергии , $y_{f}$ – значение специфического свойства насыщенного жидкого состояния и $y_{g}-y_{f}$ – значение специфического свойства вещества в зоне купола, которое мы можем найти как в жидкости, так и в жидкости. $y_{f}$ и пар $y_{g}$.

Другое выражение той же концепции:

$\chi ={\frac {m_{v}}{m_{l}+m_{v}}}$

где $m_{v}$ - масса пара и $m_{l}$ представляет собой жидкую массу.

Качество и работа Steam

Дополнительная информация: Рабочая энергия , Работа (физика) , Очерк энергии и Указатель энергетических статей.

Идея качества пара возникла из термодинамики , где важным применением была паровая машина . Пар низкого качества будет содержать высокий процент влаги и, следовательно, будет легче повредить компоненты. Высококачественный пар не вызовет коррозию парового двигателя. Паровые двигатели используют водяной пар ( пар ) для толкания поршней или турбин, и это движение создает работу . Количественно описываемое качество пара (сухость пара) представляет собой долю насыщенного пара в насыщенной пароводяной смеси. Другими словами, качество пара 0 означает 100% жидкости, а качество пара 1 (или 100%) означает 100% пара.

Качество пара, из которого подаются паровые свистки , варьируется и может влиять на частоту . Качество пара определяет скорость звука , которая снижается с уменьшением сухости из-за инерции жидкой фазы . Также удельный объем пара для данной температуры уменьшается с уменьшением сухости.

Качество пара очень полезно при определении энтальпии насыщенных смесей воды и пара, поскольку энтальпия пара (газообразное состояние) на много порядков превышает энтальпию воды (жидкое состояние).