p-h線図の境界線

 飽和液線と飽和蒸気線、そして湿り蒸気と等乾き度線について学びましょう。

 乾き飽和蒸気線と飽和液線

下図の線図からイメージしてください。

p-h線図(飽和液線と乾き飽和蒸気線)

p-h線図(湿り蒸気)


  • 赤い線乾き飽和蒸気線です。この線上の冷媒ガスは飽和蒸気になっています。
  • 青い線飽和液線です。この線上では飽和液となっています。
  • それぞれの領域に「過冷却液」「湿り蒸気」「過熱蒸気」が存在しています。(後述)

飽和状態とは

フルオロカーボンやアンモニアが凝縮器や蒸発器で液冷媒とガスが共存(安定しつり合った平衡状態)しているときの状態を飽和状態という。

  • この時の温度を飽和温度、圧力を飽和圧力、この蒸気を飽和蒸気、流体を飽和液という。
  • 飽和温度で蒸発や凝縮が行われ、飽和圧力が決まれば飽和温度が、飽和温度が決まれば飽和圧力が決まる。

臨界点

飽和液線と乾き飽和蒸気線との交点(K)を臨界点といいます。

  • この時の温度を臨界温度、圧力を臨界圧力という。
  • 臨界温度より高い温度では冷媒は凝縮液化しない。

湿り蒸気と等乾き度線 

p-h線図(湿り蒸気と等乾き度線)

 図のように、飽和液線と乾き飽和蒸気に囲まれている部分は湿り蒸気です。

 乾き飽和蒸気と飽和液が混じった状態(共存している状態)で、緑の線が等乾き度線といいます。

 湿り蒸気1kg中の蒸気分の割合を示すものを乾き度xという。

 つまり、湿り蒸気1kgのうち、x(kg)が乾き飽和蒸気で、残りの(1-x)(kg)が飽和液であれば、この湿り蒸気の乾き度はxとなり、 飽和液線上では乾き度0、乾き飽和蒸気線上では乾き度1.0になります。

 例えば、乾き度0.2というのは、蒸気が20%で液冷媒が80%の状態になります。

 等乾き度線は、線上の各飽和圧力における湿り蒸気の乾き度を表しています。


 「乾き度x」については、以下の解説と実際に出題された問題を参考にして攻略してください。健闘を祈る。

過冷却液

 p-h線図で飽和液線の左側の領域で、飽和温度よりさらに温度の低い液をいいます。

 過冷却度については後述することにしましょう。

過熱蒸気

 p-h線図で飽和液線の右側の領域で飽和温度よりも温度の高い過熱蒸気の状態をいいます。

 過熱度については後述することにしましょう。


 このページはこの辺にして、次は等温線について書いてみましょう。

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