H, s-діаграма - це

H, s-діаграма (чит. «Аш-ес-діаграма») (написання малими літерами: «h, s-діаграма», раніше i, s-діаграма, також - діаграма Молье) - діаграма теплофізичних властивостей рідини і газу (в основному води і водяної пари), що показує характер зміни різних властивостей, залежно від параметрів стану. В основному велике застосування отримали h, s-діаграми води і водяної пари, так як в якості робочого тіла в теплотехніці найчастіше застосовуються саме вода і водяна пара, через їх порівняну дешевизну та доступності, причому найбільш пильну увагу виявляється саме тієї частини діаграми , в якій вода в пароподібному стані. так як в рідкому стані вона практично нестислива.

При проведенні техніко-економічних розрахунків для підбору обладнання в теплоенергетиці та інших галузях, і моделювання теплових процесів, необхідні надійні перевірені дані про теплофізичних властивостях води і водяної пари в широкій області тисків і температур.

Ще в 1904 році німецький теплофізик Ріхард Молье розробив спеціальну діаграму для спрощення і полегшення рішень практичних завдань з теплотехніки, в якій в координатах ентальпії (h) і ентропії (s) графічно відображаються відомості з таблиць станів. У 1906 році в Берліні була видана його книга «Нові таблиці і діаграми для водяної пари». Згодом така діаграма отримала назву Діаграма Молье. В СРСР деякий час було прийнято назву i, s-діаграма. а в даний час - h, s-діаграма.

Структура h, s-діаграми

H, s-діаграми найчастіше містять в собі дані про властивості води в рідкому і газоподібному станах, так як вони становлять найбільший інтерес з точки зору теплотехніки.

• Ступінь сухості - це параметр, який показує масову частку насиченої пари в суміші води і водяної пари. Значення x = 0 відповідає воді в момент кипіння (насичення). Значення х = 1. показує, що в суміші присутній тільки пар. При нанесенні відповідних точок в координатах (h, s). взятих з таблиць насичення довідників властивостей води і водяної пари, при їх з'єднанні виходять криві, відповідні певним ступенями сухості. В такому випадку, лінія х = 0 є нижньою прикордонної кривої, а х = 1 - верхній прикордонної кривої. Область, укладена між цими кривими, є областю вологої пари. Область нижче кривої х = 0. яка стягується практично в пряму лінію (не показана), відповідає воді. Область вище кривої х = 1 - відповідає стану перегрітої пари.
• Критична точка (К). При певному, досить високому тиску, званому критичним. властивості води і пара стають ідентичними. Тобто зникають фізичні відмінності між рідким і газоподібним станами речовини. Такий стан називають критичним станом речовини, якому відповідав би положення критичної точки. Слід зауважити, що вона на прикордонній кривої лежить набагато лівіше максимуму цієї кривої.
• Ізотерма - изолиния. побудована методом об'єднання точок за значеннями ентальпії і ентропії, відповідних певній температурі. Ізотерми перетинають прикордонні криві зі зламом і, в міру віддалення від верхньої прикордонної кривої, асимптотично наближаються до горизонталі. На схемі для спрощення представлені тільки три ізотерми:
  • t + Δt;
  • t;
  • t - Δt.
• Ізобара - изолиния, побудована методом об'єднання точок за значеннями ентальпії і ентропії, відповідних певному тиску. Ізобари не мають зламів при перетині прикордонних кривих. На схемі представлені тільки три ізобари:
  • p + Δp;
  • p;
  • p - Δp.
• Ізохора - изолиния, побудована методом об'єднання точок за значеннями ентальпії і ентропії, відповідних певному обсягу. Ізохорами на h, s-діаграмі в області перегрітої пари, завжди проходить крутіше, ніж ізобари, і це полегшує їх розпізнавання на одноколірних діаграмах. Побудова изохор вимагає більш кропіткої роботи з таблицею станів. На схемі представлені тільки три ізохорами:
  • v - Δv;
  • v;
  • v + Δv.

Ізотерми і ізобари в області вологої пари збігаються з причини лінійної залежності в стані насичення.

Позначення, прийняті в розрахунках

Сучасні h, s-діаграми

З розвитком сучасної електронно-обчислювальної техніки і появою доступних комп'ютерів і додатків. великого поширення набули h, s-діаграми в електронному вигляді. Такі діаграми є звичайним віконний інтерфейс з полями для введення вихідних даних, графічними функціональними клавішами. і полем відповідей. Після введення наявних даних, натисканням графічної клавіші «Розрахунок» або «Введення» на клавіатурі комп'ютера можна викликати необхідну інформацію за умови дотримання введених параметрів.

література