水蒸氣及蒸汽動(dòng)力循環(huán)(已修改)
2025-08-28 02:04 本頁面
【正文】 第十章 水蒸氣及蒸汽動(dòng)力循環(huán) 101 水蒸氣的發(fā)生過程 一、水蒸氣的定壓發(fā)生過程 ℃ ts ts ts tts ab—℃ 未飽和水 →ts飽和水 。 t↑， v↑。 bd—ts飽和水 → ts干 飽和水蒸汽。 v↑， t和 p均不變 。 其間為汽液混合的濕飽和蒸汽。 de—ts干飽和水蒸汽 → t過熱水蒸汽。 t↑， v↑。 過熱度 D= t ts 二、水蒸氣發(fā)生過程中的能量關(guān)系 水蒸氣定壓發(fā)生過程的三個(gè)階段： ①水的 預(yù)熱過程 — 未飽和水 (℃ )→ 飽和水 (ts)； ②水的 汽化過程 — 飽和水 (ts)→ 干飽和水蒸氣 (ts)； ③水蒸氣的 過熱過程 — 飽和水蒸氣 （ ts） → 過熱水蒸氣 (t)。 水的預(yù)熱過程使水由三相點(diǎn)溫度 ℃ 升高到飽和溫度 ts所需的熱量，稱為 水的液體熱 q39。 p↑→ ts↑ ， q39?！? 定壓預(yù)熱過程的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系為 )()( vvpuuhhq ??????????因 v’≈， 所以 )( uuhhq ??????? 熱工計(jì)算僅需計(jì)算 Δh及 Δu， 故可任取某個(gè)狀態(tài)作為計(jì)算的零點(diǎn) 。 國(guó)際水蒸氣性質(zhì)會(huì)議規(guī)定 ， 水的三相點(diǎn)狀態(tài)下 u＝ 0。 一般情況下 ， 對(duì)溫度為 ℃ 時(shí)不同壓力的水 ， 取 ≈0。 壓力不高時(shí) ， 對(duì) ℃ 時(shí)水 ， 也可取 ≈0。 水的定壓汽化過程中， 1kg飽和水汽化成為干飽和水蒸氣所需的熱量稱為 汽化潛熱 L。 汽化過程的壓力越高，汽化潛熱的數(shù)值越小。在臨界壓力下，汽化潛熱為零。 定壓汽化過程中的熱量轉(zhuǎn)換關(guān)系為 )()( vvpuuhhL ????????????????? LLL ??hhq ????定義： 內(nèi)汽化潛熱 — 汽化潛熱中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃W(xué)能的部分； 外汽化潛熱 — 用于對(duì)外作功的部分。則有 ?L?L 定壓過熱過程中所需的熱量稱為 過熱熱量 q。 按能量轉(zhuǎn)換關(guān)系 ，有 顯然，將 ℃ 的水加熱變?yōu)檫^熱水蒸氣所需的熱量，等于液體熱、汽化潛熱與過熱熱量三者之和。而且整個(gè)水蒸氣定壓發(fā)生過程及各個(gè)階段中的加熱量，均可 用水和水蒸氣的焓值變化來計(jì)算 。 三、水蒸氣的 pv圖和 Ts圖 分析水蒸氣的相變圖線可見，上、下界線表明了水汽化的始末界線，二者統(tǒng)稱飽和曲線，它把 pv和 Ts圖分為三個(gè)區(qū)域，即液態(tài)區(qū) (下界線左側(cè) )、濕蒸汽區(qū) (飽和曲線內(nèi) )、汽態(tài)區(qū) (上界線右側(cè) )。此外，習(xí)慣上常把壓力高于臨界點(diǎn)的臨界溫度線作為 “ 永久 ” 氣體與液體的分界線。所以，水蒸氣的相變圖線，可以總結(jié)為一點(diǎn) (臨界點(diǎn) )、二線 (上界線、下界線 )、三區(qū) (液態(tài)區(qū)、濕蒸汽區(qū)、氣態(tài)區(qū) )和五態(tài)(未飽和水狀態(tài)、飽和水狀態(tài)、濕飽和蒸汽狀態(tài)、干飽和蒸汽狀態(tài)、過熱蒸汽狀態(tài) ) 四、水蒸氣的飽和狀態(tài) 飽和狀態(tài) — 飽和區(qū)內(nèi)，飽和水和飽和水蒸氣共存的平衡狀態(tài)。 在飽和狀態(tài)下，飽和水與飽和水蒸氣的平衡是 動(dòng)態(tài)的平衡 。 飽和溫度與飽和壓力之間有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 壓力越高，飽和溫度也越高。如， p＝
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