Comment rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide de tables de vapeur

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Comment rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide de tables de vapeur
Comment rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide de tables de vapeur
Anonim

Cet article donne une liste étape par étape d'instructions pour utiliser correctement et avec précision les tables de vapeur. Cet article utilise un exemple de problème pour montrer une technique d'approche des tables de vapeur et comment interpoler les valeurs si nécessaire.

Énoncé du problème: Trouvez le changement d'enthalpie nécessaire pour chauffer de l'eau liquide saturée à 0,1 MPa et 40 o C en vapeur surchauffée à 0,3 MPa et 190 o C.

Pas

Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 1
Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 1

Étape 1. Définissez ce que nous essayons de trouver et étiquetez les valeurs données

Le changement d'enthalpie est décrit comme ∆H = Hfinal - Hiinitial. Tinitial = 40o C, Tfinal = 190o C, Pinitial =.1 MPa, Pfinal =.3 MPa

Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 2
Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 2

Étape 2. Trouvez les tableaux de vapeur à la fin de votre manuel qui contiennent des valeurs pour l'eau saturée

Généralement étiquetés Température de saturation et Pression de saturation. (La première page peut ressembler à l'image ci-dessous)

Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 3
Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 3

Étape 3. Localisez la température 40o C dans la colonne de gauche du tableau

Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 4
Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 4

Étape 4. Suivez-le dans le tableau jusqu'aux colonnes d'enthalpie

Étiqueté HL, HVap ou HV. Nous savons simplement que notre fluide est initialement un liquide, nous utiliserons donc la valeur d'enthalpie du liquide, HL, comme valeur d'enthalpie initiale. HL = 167,53 kJ/kg

Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 5
Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 5

Étape 5. Localisez maintenant le tableau de la vapeur surchauffée

Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 6
Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 6

Étape 6. Identifier les valeurs relatives à notre pression finale (0,3 MPa)

Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 7
Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 7

Étape 7. Localisez notre température finale (190o C)

Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 8
Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 8

Étape 8. Reconnaître que 190 n'est pas répertorié dans la colonne de température, nous devons donc interpoler

L'interpolation des valeurs nous donne une meilleure estimation, lorsque la température ou la pression souhaitée se situe entre deux valeurs disponibles. L'interpolation suit la formule HD (enthalpie souhaitée) = [(H_hi-H_low)/(T_hi-T_low)*(T_final-T_low)]+H_low Pour notre exemple de problème, Tfinal = 190o C

Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 9
Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 9

Étape 9. Localisez les valeurs de température juste au-dessus et en dessous de 190o C, Thi et Tlow

Dans ce cas, elles sont à 200o C et 150o C.

Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 10
Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 10

Étape 10. Trouvez maintenant les valeurs d'enthalpie correspondantes pour 150o C et 200o C, Hhi et Hlow

Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 11
Rechercher et interpoler les valeurs d'enthalpie pour l'eau à l'aide des tables de vapeur Étape 11

Étape 11. Suivez l'équation ci-dessus pour trouver la valeur d'enthalpie interpolée à 190o C

[(2865,9-2761,2)/(200-150)*(190-150)]+2761,2 H190 = 2844,96 kJ/kg

Étape 12. Soustrayez notre valeur d'enthalpie initiale à 40o C (167,53 kJ/kg) de notre valeur d'enthalpie finale à 190o C (2844,96 kJ/kg), pour trouver le changement d'enthalpie nécessaire pour chauffer l'eau de sa phase liquide à la vapeur surchauffée

La réponse est donnée ci-dessous.

H = 2844,96 kJ/kg – 167,53 kJ/kg = 2677,43 kJ/kg

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