2012011777_核反应堆热工水力学作业第二周
核反应堆热工水力学作业第二周
工物系核21 杜靖 2012011777
习题1、
解：（1）查表可知：对于饱和水
当p =14.608MPa 时，ts=340℃，h =1596kJ/kg； 当p =16.537MPa 时，ts=350℃，h =1672kJ/kg； 因此，当p =15.5MPa 时，温度ts=340+
比焓h =1596+
15.5−14.60816.537−14.608
× 350−340 =344.624℃
15.5−14.60816.537−14.608
× 1672−1596 =1631 kJ/kg
（2）由（1）知，当p =15.5MPa 时，饱和水温度ts=344.624℃大于310℃， 因此，水为液态。
对于p =15.5MPa ，t =310℃的水的定压比热容cp： 查表可知：
首先，当p =15.0MPa ，t =310℃时，
定压比热容：cp=5.064+320−280× 6.128−5.064 =5.862kJ. kg−1℃−1 当p =16.0MPa ，t =310℃时，
定压比热容：cp=5.044+320−280× 6.056−5.044 =5.803kJ. kg−1℃−1
因此，当p =15.5MPa ，t =310℃时，
定压比热容：cp=5.862+
15.5−15.016.0−15.0310−280310−280
× 5.803−5.862 =5.8325kJ. kg−1℃−1
对于p =15.5MPa ，t =310℃的水的热导率k ： 查表可知：
由表中数据看出，有气液两相，因此，不能直接运用插值法，因此，应该运用饱和液的数据。 由上表知：当p =15.5MPa ，t =300℃时，
热导率k =565.8+17.5−15.0× 570.5−565.8 =0.56674W. m−1. ℃−1
对于饱和水，当ts=340℃时，k =0.460W. m−1. ℃−1;
当ts=350℃时，k =0.434W. m−1. ℃−1
因此，当p =15.5MPa ，ts=344.624℃时，
k =0.460+
344.624−340
× 0.434−0.460 =0.44798W. m−1. ℃−1
15.5−15.0
因此，当p =15.5MPa ，t =310℃时，
热导率k =0.56674+344.624−300× 0.44798−0.56674 =0.540W. m−1. ℃−1 利用计算机程序计算： 当p =15.5MPa 时，
饱和温度：ts=344.79℃，相对误差为比焓：h =1629.85kJ/kg，相对误差为
|344.79−344.62|344.79+273.15
310−300
×100%=0.028%
|1631−1629.85|
1629.85
×100%=0.07%
5.744−5.8325
5.744
定压比热容：cp=5.744kJ. kg−1℃−1，相对误差为热导率：k =0.540W. m−1. ℃−1，相对误差为0
×100%=1.54%
总结：与计算机软件计算相比，用插值法计算有一定的偏差，而且当所查数值出现两相的时候还需利用饱和水的数据，但是，插值法产生的误差比较小，在一定的误差允许的情况下，插值法提供了一种计算水的物性参数的方法。 习题2、
解：（1）对于第一个循环过程：
查表可知：
1点为饱和蒸汽：比焓ℎ1=2766+300−290× 2749−2766 =2760.9kJ/kg 比熵s1=5.76kJ/(kg. k)
4点为饱和水：比焓ℎ4=1290+300−290× 1345−1290 =1306.5kJ/kg 3点为饱和水：比焓ℎ3=125.7+
293−290300−290293−290293−290
× 167.5−125.7 =138.28kJ/kg
2点为湿蒸气：33℃时，饱和水比焓为138.28 kJ/kg，饱和水比熵为0.478 kJ/(kg. k)
饱和蒸汽比焓为2560.99 kJ/kg，饱和蒸汽比熵为8.39 kJ/(kg. k)
由于1-2为等熵过程，2点比熵等于1点的比熵 相干度为：x =8.39−−0.478=0.6676
比焓ℎ2=0.6676×2560.99+（1−0.6676）×138.28=1755.68kJ/kg 由于3点与3’点相近，因此可以将这一过程忽略。 循环效率为η=q=ℎ1−ℎ2=
1
1
3
5.76−0.478
Wℎ−ℎ2760.9−1755.682760.9−138.28
=38.3%
（2）对于第二个循环
由（1）知：
1点为饱和蒸汽：比焓ℎ1=2760.9kJ/kg 4点为饱和水：比焓ℎ4=1306.5kJ/kg 2点为湿蒸气：比焓ℎ2=1755.68kJ/k 3点为湿蒸气：
33℃时，饱和水比焓为138.28 kJ/kg，饱和水比熵为0.478 kJ/(kg. k)
饱和蒸汽比焓为2560.99 kJ/kg，饱和蒸汽比熵为8.39 kJ/(kg. k) 由于3-4为等熵过程，3点比熵等于4点的比熵，为3.19 kJ/(kg. k)
相干度为：x =
3.19−0.4788.39−−0.478
=0.3428
比焓ℎ3=0.3428×2560.99+（1−0.3428）×138.28=968.78kJ/kg 循环效率为η=q=
1
W
ℎ1−ℎ2 −(ℎ4−ℎ3)
ℎ1−ℎ4
=
2760.9−1755.68 −(1306.5−968.78)
2760.9−1306.5
=45.9%
（3）对于第三个循环
3点为饱和水：ℎ3=138.28kJ/kg
1点为过饱和水蒸气：p =5MPa ，t =293℃
查表可知：比焓ℎ1=2892.2+300−290× 2925.5−2892.2 =2902.19kJ/kg 比熵s1=6.166 kJ/(kg. k) 2点为湿蒸气：
33℃时，饱和水比焓为138.28 kJ/kg，饱和水比熵为0.478 kJ/(kg. k)
饱和蒸汽比焓为2560.99 kJ/kg，饱和蒸汽比熵为8.39 kJ/(kg. k) 由于1-2为等熵过程，1点比熵等于2点的比熵，为6.166 kJ/(kg. k) 相干度为：x =
6.166−0.4788.39−0.478
293−290
=0.7189
比焓ℎ2=0.7189×2560.99+（1−0.7189）×138.28=1879.97kJ/kg 循环效率为η=
Wq1
=
ℎ1−ℎ2ℎ1−ℎ3
=
2902.19−1879.972902.19−138.28
=37.0%