Определить скорость и степень сухости водяного пара в выходном сечении

Решение задачи будем проводить с использованием h-S диаграммы.
1 вариант (истечение через сужающееся сопло):
Процесс истечения пара в hs-диаграмме изображен на рисунке 8.
1. По двум известным начальным параметрам пара p1=1 МПа и t1=200℃ с помощью h-S диаграммы определим остальные параметры пара в точке 1:
энтальпия h1=2830 кДж/кг;
энтропия S1=6,7 кДж/кг∙К;
2. Определим характер истечения газа, сопоставляя εкр и ε:
ε=pсp1=0,11=0,1;
Так как ε<εкр=0,55, следовательно истечение критическое.
2. Определим давление газа в выходном сечении:
p2=εкр∙p1=0,55∙1=0,55 МПа.
3. Процесс истечения пара через сужающееся сопло адиабатный, т. е. происходит при S2=S1=6,7 кДж/кг∙К.
4 . По двум известным параметрам пара p2=0,55 МПа и
S2=6,7 кДж/кг∙К с помощью h-S диаграммы определим энтальпию и степень сухости пара в точке 2:
энтальпия h2=2750 кДж/кг;
x2=0,98.
5. Найдем скорость истечения газа из сопла:
ω2=2∙(h1-h2)=2∙103(2830-2750)=400 м/с.
Рисунок 8. Процесс истечения пара через сужающееся сопло в hs-диаграмме.
Вариант 2 (дросселирование до p1д=0,6 МПа, а затем истечение через сужающееся сопло):
Процесс истечения пара в hs-диаграмме изображен на рисунке 9.
1. По двум известным начальным параметрам пара p1=1 МПа и t1=200℃ с помощью h-S диаграммы определим остальные параметры пара в точке 1:
энтальпия h1=2830 кДж/кг;
энтропия S1=6,7 кДж/кг∙К.
2