Suv bug'ining termodinamik jarayonlari

karnolashtirish koeffitsienti deyiladi:
bunda A_s va A^k_s — Renkin va Karno sikllarining ishlari.
Tayanch so’zlar:
Termodinamik jarayonlar, Issiqlik miqdori, bajarilgan ish, ichki energiya, to’yingan, o’ta qizdirilgan suv bug’i, qozon agregat, bug’izdirgich, forsunka, Issiqlik, bug’ hosil qilish.
Suv bug’ining asosiy jarayonlari.
Bug’lanish. Moddaning suyuq holatdan bug’ holatiga o’tishi bug’lanish deyiladi. Bunda molekulalarning bir qismi suyuqlik yuzasidan uchib chiqadi va uning ustida bug’ hosil qiladi. Bug’lanishda uchib chiqayotgan molekulalar yuzada qolgan molekulalarning tortishish kuchini engadi, ya’ni ular shu kuchlarga qarshi ish bajaradi. Molekulalar bu ishni o’zining Issiqlik harakati kinetik energiyasi hisobiga bajaradi. Ma’lumki, hamma molekulalar ham bunday ish bajaravermaydi. Kinetik energiyasi ancha katta bo’lgan molekulalargina bunday ish bajara oladi.
Suyuqlikka Issiqlik keltirilmaganda bug’lanish protsessida suyuqlik soviydi. Bunga sabab shuki, suyuqlik bug’langan sari undagi katta tezlikka ega bo’lgan molekulalar soni kamaya boradi, natijada qolgan molekulalarning o’rtacha tezligi kamayadi va suyuqlikning temperaturasi pasayadi.
Agar suyuqlikning temperaturasi o’zgarmas holda saqlab turilsa; ya’ni unga to’xtovsiz Issiqlik keltirib turilsa, u holda uchib chiqayotgan molekulalarning soni to’xtovsiz ortib boradi. Lekin bug’ molekulalari tartibsiz harakat qilganligi sababli ular suyuqlikdan gaz fazaga o’tishi bilan bir vaqtda teskari protsess—kondensatsiya ham sodir bo’ladi;bunda bug’ molekulalarining bir qismi qaytadan suyuqlikka o’tadi. Agar bug’lanish yopiq idishda ketayotgan bo’lsa, u holda bug’ miqdori muvozanat qaror topguncha, ya’ni suyuqlik va bug’ miqdorlari o’zgarmas bo’lguncha ortaveradi. Bu vaqt birligi ichida suyuqlikdan chiqib ketayotgan zarralar soni shu vaqt ichida suyuqlikka qaytayotgan zarralar soniga teng degan so’zdir. Suyuqlik bilan muvozanatda turgan bug’ to’yingan bug’ deyiladi. Muvozanat vaqtida bug’ning zichligi o’zgarmas bo’ladi, bu zichlik muayyan bosimga to’g’ri keladi. Bu bosim to’yingan bug’ning elastikligi deyiladi.
To’yingan bug’ bosimi temperatura ko’tarilishi bilan ortadi. Temperatura qancha yuqori bo’lsa, suyuqlikning shuncha ko’p molekulalari gaz fazaga o’tadi va bug’ning muvozanat qaror topgandagi zichligi, binobarin, bosimi shunchalik katta bo’ladi. Suyuqlikka tegib turgan va uning ustidagi bo’shliqni to’yintiradigan bug’ to’yingan nam bug’ deyiladi.
To’yingan nam bug’—bug’ bilan juda mayda suv tomchilari aralashmasidir. Suv bu aralashmada muallaq zarralar holida yoki idish devoridan oqib tushadigan kichik oqimcha holida bo’lishi mumkin. Bug’ bilan muvozanatda turgan suv to’yingan suyuqlikka misol bo’la oladi. Bug’dagi suyuqlik zarralarining miqdori bug’ning quruq yoki namlik darajasini belgilaydi.
Agar suyuqlik o’zgarmas bosimda isitilsa, uning molekulalarining barcha hajm bo’yicha harakat tezligi ortadi va bug’ hosil bo’lish kuchayadi. Bug’ hosil bo’ladigan bosimga qat’iy muvofiq keladigan muayyan temperaturada bug’lanish protsessi qaynash protsessiga aylanadi.
K a y n a sh. Suyuqlikning faqat erkin, sirtdan emas, balki butun hajmi bo’yicha intensiv ravishda bug’ga aylanishi. va bug’ pufakch.alarining tez hosil bo’lishi va ko’paya borishi qaynash deyiladi.
qaynash sodir bo’ladigan temperatura bilan bosim bir-iriga bog’liqdir. Ular to’yinish temperaturasi va bosimi deyiladi hamda tegishlicha ** va ** bilan belgilanadi. Suyuqlik qaynaydigan bosim qanchalik yuqori bo’lsa, qaynash temperaturasi x,am shunchalik yuqori bo’ladi.
Agar qaynayotgan suyuqlikka keltirilayotgan Issiqlik miqdorini oshirmasak, bug’ hosil bo’lishi yanada tezlashib ketadi. Lekin suvning oxirgi tomchisi bug’lanib ketmaguncha suv bilan bug’ning temperaturasi o’zgarmasligicha qolaveradi. Temperaturasi va bosimi to’yinish bosimi bilan temperaturasiga teng, lekin tarkibida suv zarralari bo’lmagan bug’uruq to’yingan bug’ deyiladi.
To’yingan bug’ning bug’ saqlami. Bug’ hosil bo’lish protsessida nam miqdori kabi, quruq bug’ning miqdori ham noldan birgacha o’zgarishi mumkin.
Agar 1 kg bug’da x kg to’yingan quruq bug’ va (1—x) kg nam bo’lsa, x kattalik bug’ saqlami, boshqacha aytganda bug’ ning suyuqlik bosimi N ga ko’paytmasiga proporsional bo’lganligi sababli, gildirakning
11.1-rasm. To’yingan nam bug’ni shartli ravishda to’yingan o’uro’q bug’ bilan suvga ajratish bo’ladi.
. - x va (1—x) kattaliklar-11.1 rasmda shartli ravishda tasvirlangan. Ma’lumki, bug’ bilan suvning orasiga yakkol tushunarli bo’lishligi uchungina shunday chegara quyish mumkin. Haqiqatda esa bug’ saydami har qanday bo’lganda ham suv bilan bug’ aralashgan holatda bo’ladi.

x kattalik to’yingan nam bug’ning asosiy parametrlaridan biri hisoblanadi, agar to’yingan bug’ning quruqlik darajasi noma’lum bo’lsa, bug’ning holatini aniqlab bo’lmaydi.

Texnikaviy hisoblarda x va (1—x) kattaliklar birning ulushlari hisobida, ba’zan esa protsentlarda ifodalanadi. Masalan, agar to’yingan nam bug’ning quruqlik darajasi x q0,85 bo’lsa, u holda uning nam saqlami (1-x) q1—0,85q0,15 bo’ladi, ya’ni bug’ 85% quruq bug’ bilan 15% suvdan iborat bo’ladi.
To’yingan bug’ning holati nihoyatda beqaror bo’ladi. Bug’ turgan sharoit ozgina o’zgarganda ham yoki kondensatlanish, yoki bug’ hosil bo’lish protsesslari sodir bo’ladi.
O’ta qizigan bug’. Agar to’yingan quruq bug’ga o’zgarmas bosimda Issiqlik berilsa, uning temperaturasi ko’tariladi, hajmi ortadi va to’yingan quruq bug’ o’ta qizigan holatga o’tadi.
Bug’ning o’ta qizish darajasi temperaturalar ayirmasidan aniqlanadi:

bunda t— o’ta qizigan bug’ning temperaturasi;
tt.— to’yingan bug’ning temperaturasi.
Suv bug’i turli o’lcham va tipdagi bug’qozonlarida olinadi va bug’ dvigatellarida ish jismi sifatida, shuningdek, Issiqlik almashinish apparatlarida Issiqlik tashuvchi sifatida keng qo’lamda ishlatiladi. Bug’izdirgichlarda bug’ o’ta qizdiriladi, bu erga u qozondan to’yingan nam holatda keladi. Bug’izdirgichlarda bug’ dastlab quritiladi, ya’ni o’qdagi barcha namlik bug’ga aylanadi, so’ngra zaruriy temperaturagacha o’ta qizdiriladi. Bug’ning o’ta qizish temperaturasi qancha yuqori bo’lsa, u o’zining xossalari jihatidan ideal gazga shuncha yaqin bo’ladi.
Bug’ hosil bo’lish protsessining RV -diagrammada tasvirlanishni ko’rib chiqishda teplotexnikada qo’llanniladigan quyidagi belgilashlarni qabul qilamiz: suyuqlikning 0°S dagi .barcha parametrlari „nolь" indeksi bilan to’yinish teperaturasidagi parametrlar—bitta shtrix bilan (v', 8', G va hokazo), to’yingan quruq bug’ parametrlari—ikkita shtrix bilan {v", 8", I" va hokazo), to’yingan nam bug’ning parametrlari—indeks bilan belgilanadi, o’ta qizigan bug’ parametrlari esa indekssiz yoziladi.
Silindrda porshenь ostida(11.2-rasm) 1 kg suv bor va uni bug’ga aylaitirish kerak, deb faraz qilaylik.ssilindr porsheniga tashqi tomondan nagruzka—•R kuch qo’yilgan va bu nuchssilindr ichida bosimning o’zgarmas bo’lishini ta’minlaydi, deb faraz qilaylik.
Diagrammada abssissalar o’qiga suvning va hosil bo’lgan bug’ning nisbiy hajmi, ordinatalar o’qiga esassilindrdagi bosim qo’yilgan.
SHuni aytib o’tish kerakki, diagrammadagi egri chiziqlar suv va bug’ hajmlarining haqiqiy nisbatiga mos kelmaydi. Bunga sabab shuki, past bosimlarda suvning hajmi shu bosimdagi to’yingan bug’ning hajmiga nisbatan hisobga olmas darajada kichik bo’ladi. SHunday qilib, agar diagramma qurishda qat’iy proporsiyalarga rioya qilsak va suvning hajmini absissalar o’qining millimetrlarda ifodalangan kesmasi bilan belgilasak, u holda to’yingan quruq bug’ning hajmini metrlarda ifodalangan kesma bilan tasvirlashga to’g’ri kelgan bo’lur edi.

Diagrammani ko’rib chiqishni suyuqlikni 0°S dan qaynash temperaturasigacha isitishdan boshlash lozim edi. Lekin bu oraliqda suvning hajmi shunchalik kam o’zgaradiki, uni diagrammada tasvirlashning ahamiyati qolmaydi. SHu sababli bug’ hosil bo’lish protsessini PV-diagrammada ko’rib chiqishni 11.2-rasm. Suv bug’i holati o’zgarishining suvning qaynash payt ru-diagrammada tasvirlanishidan boshlaymiz, uning dastlabki isishini ko’rib o’tirmaymiz.
SHunday qilib, bug’ hosil bo’lish protsessining boshlanishi diagrammada V nuqta bilan xarakterlanadi. Bu 1 kg suv to’yinish temperaturasi va bosimidassidindrda V1 hajmni egallaydi, degan so’zdir. Amaliy jihatdanssilindrda xuddi shu paytda suvdan iborat bir fazali sistemaning o’zi bo’ladi.ssilindrga yana Issiqlik keltirilganda suv asta-sekin bug’ga aylanadi. Bug’ hosil bo’lish protsessi o’zgarmas bosimda izobara bo’yicha boradi. Bu izobara bir vaqtning o’zida izoterma hamdir, chunki shu vaqtda keltirilgan Issiqlik suv va bug’ temperaturasining ko’tarilishiga emas, balki faqat molekulalar orasidagi tortishish kuchlarini engishga va bug’ning kengayish ishiga sarflanadi. Bu vaqtdassilindrda ikki fazali muhit: suv-bug’ bo’ladi, bu muhit to’yingan nam bug’ deyiladi.