工程熱力學(xué)第二章(編輯修改稿)
2025-08-21 06:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 則能量方程為微分形式： WdUQ ?? ???對于 1kg工質(zhì)，能量方程式為： wduq ?? ??wuq ???? 以上各能量方程式適用于閉系各種過程（可逆或不可逆）及各種工質(zhì)（理想氣體、實(shí)際氣體或液體） ?閉系能量方程總結(jié)： WUQ ???WdUQ ?? ??wduq ?? ??wuq ????m kg工質(zhì)經(jīng)過有限過程 ?m kg工質(zhì)經(jīng)過微元過程 ?1 kg工質(zhì)經(jīng)過有限過程 ?1 kg工質(zhì)經(jīng)過微元過程 閉系能量方程的應(yīng)用 ? 例題 2－ 1 一個(gè)裝有 2kg工質(zhì)的閉口系經(jīng)歷了如下過程：過程中系統(tǒng)散熱 25kJ，外界對系統(tǒng)做功 100KJ，試確定過程中系統(tǒng)比熱力學(xué)能的變化。 閉系能量方程的應(yīng)用 ? 例題 2－ 2 一個(gè)裝有 2kg工質(zhì)的閉口系經(jīng)歷了如下過程：過程中系統(tǒng)散熱 25kJ，外界對系統(tǒng)做功 100KJ，比熱力學(xué)能減小15KJ/kg，并且整個(gè)系統(tǒng)被舉高 1000m。試確定過程中系統(tǒng)動(dòng)能的變化。 2 開口系統(tǒng)能量方程式 ?實(shí)際熱力設(shè)備中實(shí)施的能量轉(zhuǎn)換往往是工質(zhì)在熱力裝置中循環(huán)不斷地流經(jīng)各相互銜接的熱力設(shè)備，完成不同的熱力過程后才能實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。因此分析這類熱力設(shè)備時(shí)，常采用開口系的分析方法。 28 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)（開口系示例） 開口系統(tǒng)能量方程式 開口系統(tǒng)能量方程式 開系的能量方程也可寫作 tWHQ ??? tWdHQ ?? ?? twhq ???twdhq ?? ???工質(zhì)在設(shè)備內(nèi)流動(dòng)時(shí)，在同一截面上參數(shù)近似地看作是均勻的。并認(rèn)為同一截面上各點(diǎn)流速一致。 能量轉(zhuǎn)換裝置工作過程簡介 鍋爐 — 產(chǎn)生蒸汽（將燃料的化學(xué)轉(zhuǎn)換為熱能并傳遞給工質(zhì)） 汽輪機(jī) — 將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。 冷凝器 — 將乏汽冷凝成水。 水泵 — 使得工作介質(zhì)循環(huán)（保證系統(tǒng)內(nèi)部的高壓）。 工質(zhì)（水、蒸汽） 鍋爐 汽輪機(jī) 冷凝器 水泵 穩(wěn)定流動(dòng)能量方程 ? 所謂 穩(wěn)定流動(dòng) ，工質(zhì)以恒定的流量連續(xù)不斷地進(jìn)出系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)部及界面上各點(diǎn)工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)和宏觀運(yùn)動(dòng)參數(shù)都保持一定，不隨時(shí)間變化，也即流道中任何位置上各點(diǎn)工質(zhì)的熱力參數(shù)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)都不隨時(shí)間而變。 mmmCV qqqddE ???21,0?熱力學(xué)第一定律在開口穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中的具體表達(dá) 當(dāng)流體流過開口系統(tǒng)時(shí)，有能量的輸入和輸出，此時(shí)輸入的能量、輸出的能量及系統(tǒng)積累的能量分別為： 流入 δ min。uin。pin。vin。cin。zin 流出 δ mout。uout。pout。vout。cout。zout δW δ Q dE 流入的能量：流入流體攜帶的熱力學(xué)能、宏觀動(dòng)能及位能、流體流入 時(shí)得到的流動(dòng)能、流體從外界獲得的熱能。 流出的能量： 流出流體攜帶的熱力學(xué)能、宏觀動(dòng)能及位能、流體 流出時(shí)得到的流動(dòng)能、流體通過轉(zhuǎn)動(dòng)部件對外界傳出的機(jī)械能。 熱力學(xué)第一定律在開口穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中的具體表達(dá)式： 開口穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)定義及特征：熱力系中各個(gè)參數(shù)穩(wěn)定，即無能量和質(zhì)量的積累。 開口穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)滿足的表達(dá)式： mmmoutin ??? ??0?dE則熱力學(xué)第一定
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