c6化工過程的能量分析-文庫吧
2024-12-19 12:06 本頁面
【正文】 所需速度為 45m/s。位能為 1 kJ/kg時，所需高度為 102米。在許多工業(yè)裝置中，進出口物料一般沒有這樣大的變化。），則式（ 613）可簡化為 （ 616）透平機和壓縮機透平機是借助高壓流體的膨脹減壓過程來產(chǎn)出功 壓縮機是靠消耗功來提高流體的壓力 蒸汽透平動能是否變化?透平機和壓縮機是否存在軸功 ?位能是否變化 ?通?？梢院雎允?！不變化或者可以忽略是否和環(huán)境交換熱量 ? 通?？梢院雎詣幽苁欠褡兓?（ 617）② 當流體流經(jīng) 管道、閥門、換熱器與混合器 等設(shè)備時是否存在軸功 ?位能是否變化 ?通常可以忽略否通?？梢院雎? 式 (617）表明體系的焓變等于體系與環(huán)境交換的熱量。此式是 不對環(huán)境作功 的 穩(wěn)流體系進行熱量恒算的基本關(guān)系式。動能是否變化?（ 618） ③③ 流體經(jīng)過節(jié)流膨脹、絕熱反應(yīng)、絕熱混合等 絕熱過程 時是否存在軸功 ?位能是否變化 ?通?？梢院雎苑穹袷欠窈铜h(huán)境交換熱量 ? 通?？梢院雎缘褥蔬^程即（ 618）換熱設(shè)備即：若取整個換熱器作為體系，忽略與環(huán)境交換的熱量（熱損失為零）：假設(shè)流動過程為可逆， dU=δQ pdV，代入上式，得 H = U + pV， dH = dU + pdV + Vdp 將此式代入（ 615）④④ 機械能平衡方程在應(yīng)用于無粘性和不可壓縮流體，且流體與環(huán)境沒有軸功交換時，就得到了著名的 Bernoulli方程（ 620）（ 622） ⑤⑤ 可壓縮性流體急速變速的穩(wěn)態(tài)流動。氣體在絕熱不做外功的流動過程中，如蒸汽噴射泵及高壓蒸汽在汽輪機 噴嘴 中的噴射是否存在軸功 ?位能是否變化 ?否否是否和環(huán)境交換熱量 ? 通?？梢院雎允剑?613）可簡化得到絕熱穩(wěn)定流動方程式 此式表明，氣體在絕熱不做軸功的穩(wěn)定流動過程中，動能的增加等于其焓值的減小。 （ 622）例題例題 61 62 熱功轉(zhuǎn)化熱功轉(zhuǎn)化 功可以全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊?，而熱要全? 轉(zhuǎn)變?yōu)楣Ρ仨毾耐獠康哪芰?，這已為大量實踐所證明。熱、功的不等價性（功是高質(zhì)量的能量，而熱是低質(zhì)量的能量）是熱力學第二定律的一個基本內(nèi)容。 自然界提供的能源中，約 90％一般要經(jīng)過熱轉(zhuǎn)化成各種功（如煤、石油、天然氣、核能、太陽能等），因此，熱成了能量轉(zhuǎn)化中必經(jīng)的 “中間體 ”，研究熱轉(zhuǎn)化為功的效率具有特殊重要的意義。 熱量可以經(jīng)過熱機循環(huán)而轉(zhuǎn)化為功，圖 63為一熱機示意圖。它由高溫熱源、熱機和低溫熱源三部分組成。圖 63熱機的工質(zhì)從溫度為 T1的 高溫熱源高溫熱源 吸取熱量 Q1，熱機向外作功 W，然后向溫度為 T2 的 低溫熱源低溫熱源 放出熱量 Q2，從而完成循環(huán)。高溫熱源 T1低溫熱源 T2 由此可以看出 ,從高溫熱源吸收的熱量中，沒有完全轉(zhuǎn)化為功，必有一部分能量要排放到低溫熱源中去。 循環(huán)過程產(chǎn)生的功循環(huán)過程產(chǎn)生的功 W 和從高溫熱源吸收的和從高溫熱源吸收的熱量熱量 Q1 之比稱為熱機的效率之比稱為熱機的效率 η（ 623）（ 624）在研究和改進熱機的過程中，需要知道什么樣的循環(huán)熱效率最高？影響熱效率的因素有哪些？如何得到最高的循環(huán)效率呢？ Carnot定理回答了這些問題。 Carnot定理定理 所有工作于 相同 等溫熱源和等溫冷源之間的熱機，以可逆機效率為最大； 所有工作于相同 等溫熱源和等溫冷源之間的可逆機其效率相等，與工作介質(zhì)無關(guān)。（ 625） （（ 2）） 熱功間的轉(zhuǎn)化存在著一定的方向性，即功可以自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為熱， 且功與功之間理論上也可等當量完全轉(zhuǎn)化。 但熱不能通過循環(huán)全部轉(zhuǎn)化為功， 有一定的條件（利用熱機，在兩個不同溫度間循環(huán)）和限度（卡諾循環(huán)熱效率）。由此可見， 熱和熱和功是不等價的功是不等價的 。從式（ 625）可知： （（ 1）） 對于可逆熱
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