[工學(xué)]第6章流動(dòng)系統(tǒng)的熱力學(xué)原理及應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-11-15 00:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2’ S T 1 2 理想功實(shí)際功??SRS WWs?WsQH ???1 212H HH Hs? ?39。39。絕熱 Q=0 P1 ?不可逆對(duì)外做功的絕熱膨脹的溫度效應(yīng)介于等熵膨脹效應(yīng)和節(jié)流膨脹效應(yīng)之間。 P2 2’’ H 28 三 .等熵膨脹與節(jié)流膨脹的比較 ，對(duì)任何氣體任何狀態(tài)都產(chǎn)生制冷效應(yīng)。 節(jié)流膨脹對(duì)理想氣體不產(chǎn)生溫度效應(yīng)，真實(shí)氣體視氣體狀態(tài)而定，若真實(shí)氣體產(chǎn)生制冷效應(yīng)，那么等熵膨脹的溫度效應(yīng)大于節(jié)流膨脹的溫度效應(yīng)。 29 節(jié)流膨脹：簡(jiǎn)單，針形閥 ,可用汽、液兩相工作 等熵膨脹：復(fù)雜，投資大，不能在液相區(qū)工作。 一般大、中型企業(yè)這兩種都用，小型企業(yè)用節(jié)流膨脹 這兩種膨脹過(guò)程是制冷的依據(jù)，也是氣體液化的依據(jù)。 30 167。 ?工質(zhì)在熱機(jī)或制冷機(jī)中所經(jīng)歷的過(guò)程是循環(huán)過(guò)程。蒸汽動(dòng)力循環(huán)與制冷循環(huán)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代的化工生產(chǎn)中。 ?本章主要研究 實(shí)際循環(huán)中熱、功轉(zhuǎn)換的效果及其影響因素，探求提高能量轉(zhuǎn)換效果的途徑。 31 167。 ? 蒸汽動(dòng)力循環(huán) ：采用水蒸汽為工質(zhì) ， 將 熱能 連續(xù)不斷轉(zhuǎn)換為 機(jī)械能 的熱力循環(huán) ， 稱(chēng)為蒸汽動(dòng)力循環(huán) 。 ? 要求掌握 蒸汽動(dòng)力循環(huán)的工作原理、能量轉(zhuǎn)換計(jì)算、能量利用效果的熱力學(xué)分析。 32 正向 卡諾循環(huán) 是最理想的動(dòng)力循環(huán) 問(wèn)題在于： （ 1） 濕蒸汽對(duì)汽輪機(jī)和水泵有浸蝕作用， 汽輪機(jī)帶水量不得超過(guò) 10%， 水泵不能帶入蒸汽進(jìn)泵； （ 2） 絕熱可逆過(guò)程實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn) 。 第一個(gè)具有實(shí)際意義的蒸汽動(dòng)力循環(huán)是郎肯循環(huán)。 33 郎肯循環(huán) ① 朗肯循環(huán)是最 簡(jiǎn)單的蒸汽動(dòng)力循環(huán) ② 主要設(shè)備有：透平機(jī)、冷凝器、水泵、鍋爐四部分，工作介質(zhì)一般為水。 34 水泵 鍋爐 1 2 3 4 氣輪機(jī) 冷凝器 12:P T1的高溫高壓蒸汽進(jìn)入透平機(jī)等熵膨脹，對(duì)外作功， 23:膨脹后氣體狀態(tài)為乏汽 (低壓濕蒸汽 )，從透平機(jī)流出進(jìn)入冷凝器，乏汽在冷凝器中放出汽化潛熱 QL，變?yōu)樵搲毫ο碌娘柡退? 34:飽和水經(jīng)水泵壓縮至 P1進(jìn)入鍋爐， 41:從鍋爐和過(guò)熱器吸收熱量QH，使工質(zhì)變化到狀態(tài) 1（過(guò)熱蒸汽），完成一個(gè)循環(huán)。 過(guò)熱器 35 水 過(guò)熱蒸汽飽和蒸汽沸點(diǎn) 定壓升溫定溫定壓汽化定壓升溫 ??? ?????? ????? ??實(shí)際朗肯循環(huán)的過(guò)程為： ①不可逆絕熱膨脹過(guò)程 1→2 ’：對(duì)應(yīng)于汽輪機(jī)，作功為 WS。 ②恒壓冷凝過(guò)程 2’→3 ：冷凝器中進(jìn)行，在冷凝器里，冷卻水把工質(zhì)的熱量帶走，使其由氣體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，放熱為 QL。 ③不可逆絕熱壓縮過(guò)程 3→4 ：水泵進(jìn)行，耗功為 Wp。 ④恒壓升溫過(guò)程 4→1 ：鍋爐進(jìn)行，水在鍋爐中恒壓加熱，吸熱為 QH。 36 （ 1） 工質(zhì)進(jìn)汽輪機(jī)狀態(tài)不同 （ 2） 膨脹過(guò)程不同 2. 郎肯循環(huán) 卡諾循環(huán)：濕蒸汽 卡諾循環(huán)：等熵過(guò)程 郎肯循環(huán)也是由四個(gè)步驟組成，與卡諾循環(huán)不同表現(xiàn)在 : 郎肯循環(huán)：干蒸汽 郎肯循環(huán)：不可逆絕熱過(guò)程 37 朗肯循環(huán)在膨脹過(guò)程中為不可逆絕熱過(guò)程，因?yàn)槠啓C(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有摩擦，因而沿著熵增大的方向進(jìn)行，這就出現(xiàn)了等熵效率問(wèn)題。 38 （ 3） 工質(zhì)出冷凝器狀態(tài)不同 （ 4） 壓縮過(guò)程不同 郎肯循環(huán)：飽和水 郎肯循環(huán)：不可逆絕熱過(guò)程 卡諾循環(huán)：氣液共存 卡諾循環(huán)：等熵過(guò)程 由于在壓縮過(guò)程中，水泵中存在工作介質(zhì)水的摩擦與散熱。 39 （ 5） 工作介質(zhì)吸熱過(guò)程不同 郎肯循環(huán)：不可逆吸熱過(guò)程 沿著等壓線變化 卡諾循環(huán)：等溫過(guò)程 40 3. 郎肯循環(huán)過(guò)程的熱力學(xué)計(jì)算 4141 HHHQ H ????39。23339。2 HHHQ L ????2323 HHHQ L ????(1)工作介質(zhì)在鍋爐與過(guò)熱器中吸熱量 (2)工作介質(zhì)在冷凝器中排放的熱量 41 ∴ 139。239。12 HHHw s ????1 2 2 1SRw H H H? ? ? ?2121 39。HHHHWWSRSs ?????SRsS WW ??(3)汽輪機(jī)工作介質(zhì)的單位產(chǎn)功量 做功效率： 42 34
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