化工熱力學(xué)ch5純流體的熱力學(xué)性質(zhì)(編輯修改稿)
2025-02-15 08:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ???????????????????????pT TVpS ?????????????????????TCTS pp?????????pSS CTVTpT????????????????????? ?0?T? 0?pC 0?pTV ????????（ Maxwell第一關(guān)系式） （ 616） 說明了任何氣體在任何狀態(tài)下經(jīng)絕熱膨脹，都可致冷。這與節(jié)流膨脹不同。 25 這就說明了在相同條件下等熵膨脹系數(shù)大于節(jié)流膨脹系數(shù) ,因此由等熵膨脹可獲得比節(jié)流膨脹更好的致冷效果 . pJS CV?? ??JS ?? ?將（ 616）式與（ 613）式比較，得 ∵ 任何氣體均有 V0 Cp0 ∴ 恒大于零 . 26 ① 利用積分等熵溫度效應(yīng) dpTTTppss ?????2112 ?dpCTVTdpTpp ppppss ?????????????2121? (3) 積分等熵溫度效應(yīng) 等熵膨脹時，壓力變化為有限值所引起的溫度變化，稱之。 計(jì)算積分等熵溫度效應(yīng)的方法有 4種： ② 理想氣體的積分等熵溫度效應(yīng) ΔT S 27 在有 TS圖時 ，最方便的方法是由 TS圖讀取 ΔT S kkppTT11212??????????kkppTT11212?????????????????????????????????????????????111211112112kkkks ppTTppTTTT對于理想氣體 絕熱可逆過程 ③ TS圖法 P1 P2 T1 T2 T S 28 ④ 用等焓節(jié)流效應(yīng)計(jì)算 pJs CV?? ??dpCVdpTpp pppJs ?? ???2121?dpVCTTpppHs ?????211若 Cp=const 29 ? 對活塞式膨脹機(jī) ? 當(dāng) t30℃ ηs= ? 當(dāng) t30℃ ηs= ～ ? 對透平機(jī) ηs= ～ ? 不可逆對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。 S T 1 2 2’ 理想功實(shí)際功??SRS WWs?WsQH ??? 2121HH39。HH?s?∵ 絕熱 Q=0 30 三 .等熵膨脹與節(jié)流膨脹的比較 1 2 2’ 0 T S P1 P2 態(tài)無關(guān)，對任何氣體任何狀態(tài)都產(chǎn)生制冷效應(yīng)。 QOS=H1H2 HTTs ?? ?12 TTTs ??? 39。 TTT 12H ??制冷量： QOSQOH QOH=H1H2’ 2. 31 節(jié)流膨脹：簡單，針形閥 等熵膨脹：復(fù)雜，需要低溫潤滑油。 一般大、中型企業(yè)這兩種都用，小型企業(yè)用節(jié)流膨脹 這兩種膨脹過程是制冷的依據(jù)，也是氣體液化的依據(jù)。 32 制冷循環(huán) ? 當(dāng)冷凍溫度大于 100 ℃ ， 稱普通冷凍 。 ? 小于 100 ℃ 稱深度冷凍 。 高溫環(huán)境 33 S T TL TH 4 3 2 1 ?正向卡諾循環(huán)：工質(zhì)吸熱溫度大于工質(zhì)放熱溫度 。 ?逆向卡諾循環(huán)：工質(zhì)吸熱溫度小于工質(zhì)放熱溫度。 制冷循環(huán)為逆向卡諾循環(huán) S T TL TH 4 3 2 1 34 透平機(jī) 水泵 冷凝器 鍋爐 高溫環(huán)境 低溫冷室 35 二 .蒸汽壓縮制冷循環(huán) ? 1. 工作原理及 TS圖 主要設(shè)備有： ? 壓縮機(jī) ? 冷凝器 ? 膨脹機(jī)（節(jié)流閥） ? 蒸發(fā)器 四部分組成。 在制冷過程中，要涉及到工質(zhì)相變、壓力、沸點(diǎn)等問題 蒸發(fā)器 冷凝器 壓縮機(jī) 膨脹機(jī)或節(jié)流閥 1 2 3 4 QH QL 載冷體 36 特點(diǎn)： 傳熱過程可逆 (1)卡諾壓縮制冷循環(huán) 壓縮、膨脹過程可逆 由熱力學(xué)第一定律： sWQH ???0??H 循環(huán)過程 WsQ ???吸放 Q ??? ? ）（放 1423 SSTSSTQ HH ????）（）（吸 1441 SSTSSTQ LL ?????37 )( 14 SSTTQ LH ??? ）（故： )( 14 SSTTW LHs ???? ）（定義：消耗單位功所獲得的冷量 。 WsQ吸??衡量制冷效果好壞的一個技術(shù)指標(biāo)是制冷系數(shù)。 卡諾壓縮制冷循環(huán)制冷系數(shù) ? ?? ?? ? LH LLH L TTTSSTTSSTWsQ???????4141吸?38 等溫蒸發(fā) 等溫冷凝 T S 1 2 3 4 T放 T吸 WS 耗功過程：耗功量最小。 實(shí)際過程的耗功量要大于逆向卡諾循環(huán)的耗功量 39 ?制冷系數(shù)與冷卻溫度 TH和載冷體（被冷物質(zhì)） TL有關(guān)。 ?若制冷溫度 TL（由工藝條件決定）一定， TH↘ ， ε↗ 結(jié)論 : ?若冷卻水（空氣） TH一定， TL↗ ， ε↗ ，因此要以滿足工藝條件為依據(jù)。如果工藝條件為 20℃ ，一般選取TL= 25℃ 即可性。過冷 5℃ ，不能太多。 40 (2) 實(shí)際壓縮制冷循環(huán) ? 實(shí)際壓縮制冷循環(huán)就其循環(huán)所需的設(shè)備來說，完全與卡諾壓縮制冷循環(huán)所需要的設(shè)備相同， ? 關(guān)鍵在于在循環(huán)的過程中，每一步都不一定是可逆的。 ? 它與卡諾壓縮制冷循環(huán)不同處表現(xiàn)在五個方面。
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