汽輪機(jī)原理設(shè)備及運(yùn)行之工程熱力學(xué)基礎(chǔ)-在線瀏覽
2025-02-10 21:05本頁(yè)面
【正文】 循環(huán) 、制冷循環(huán)和濕空氣過程的理解和分析有重要作用。 RTpv?RTpv ?熱力學(xué)狀態(tài) 平衡狀態(tài)： 只要不受外界環(huán)境的影響，工質(zhì)的狀態(tài)就不會(huì)隨時(shí)間而變化，并且在工質(zhì)的內(nèi)部各處都具有相應(yīng)相同的壓力、溫度和比容等狀態(tài)參數(shù)。一定量的熱消失時(shí)，必產(chǎn)生數(shù)量與之相當(dāng)?shù)墓?；消耗一定量的功時(shí)，必產(chǎn)生數(shù)量與之相當(dāng)?shù)臒帷? 熱力學(xué)第一定律解析式 1（ 閉口系 ）： q=△ u+w 上式表明：加給工質(zhì)的熱量，一部分用來改變工質(zhì)的 內(nèi)能 ，另一部分則用來使工質(zhì)膨脹而對(duì)外作功。工質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能愈大，工質(zhì)的溫度愈高，內(nèi)動(dòng)能是溫度 T的單值函數(shù) ； 內(nèi)勢(shì)能 分子之間由于相互作用力而具有的能量。理想氣體由于不存在內(nèi)聚力，故內(nèi)勢(shì)能為零。這表明：工質(zhì)內(nèi)能的大小完全取決于它所處的熱力學(xué)狀態(tài)。 理想氣體的內(nèi)能，是溫度的單值函數(shù)。 ?功與壓容圖 功 被定義為力及沿力方向所產(chǎn)生位移的乘積。 功 與 熱量 在熱力學(xué)研究工質(zhì)的熱功轉(zhuǎn)換規(guī)律時(shí)： 功 是過程的函數(shù)； 熱量 也是如此。 二者都是能量在傳遞過程中的度量，且可相互轉(zhuǎn)換?？赡孢^程（工質(zhì)與熱源無溫差換熱，可理解為有溫差但是溫差無窮小， T工質(zhì)溫度）中，過程中的微元傳熱量可表示如下： 過程總傳熱量可表示如下： 由此得到 熵的定義式 ： 21ssq T ds? ?dqdsT?dq Tds?pv圖和 Ts圖 功可用 pv圖上過程線與 v軸包圍的面積表示；熱量可用 Ts圖上過程線與 s軸包圍的面積表示，所以 pv圖和 Ts圖是分析氣體熱力過程的能量變化的有力工具。 第六節(jié) 穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式 穩(wěn)定流動(dòng)： 工質(zhì)的流動(dòng)情況不隨時(shí)間而變化，即工質(zhì)在設(shè)備任何截面上的所有 狀態(tài)參數(shù)和流速的平均值 不隨時(shí)間而改變，而且在同一時(shí)刻流經(jīng)任何截面的流量均相同。當(dāng)該工質(zhì)從 11截面進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，帶入系統(tǒng)中的總能量為： 111211 21 vpgZcu ???222222 21 vpgZcu ???該工質(zhì)從 22截面流出系統(tǒng)時(shí)，傳出系統(tǒng)的總能量為： 考慮到 和 ，根據(jù)能量守恒與轉(zhuǎn)換定律可得出下列方程式 ： 可寫成： 令： ， 則： 適用于開口系 qiw iwvpgZcuqvpgZcu ????????? 222222111211 2121? ? ? ? ? ? ? ?iwZZgccvpvpuuq ????????? 122122112212 21pvuh ?? ? ? ? ?it wZZgccw ????? 12212221? ?21 ttq h h w h w? ? ? ? ? ?焓 (h)： h=u+pv(J/kg)； 因?yàn)? u、 p、 v 都是狀態(tài)參數(shù)，所以 焓也 是狀態(tài)參數(shù) 。 技術(shù)功（ wt）：從熱力設(shè)備中流出來的技術(shù)上可資利用的功量。 技術(shù)功又等于工質(zhì)膨脹功與流動(dòng)功的代數(shù)和： 221 1 2 211tw pdv p v p v v dp? ? ? ? ???流動(dòng)功 是開口系輸出和輸入的推動(dòng)功的差，等于 p2v2p1v1，是開口系維持流動(dòng)必須付出的代價(jià)。 因此蒸汽流過汽輪機(jī)時(shí)，輸出軸功由實(shí)質(zhì)兩部分組成： 工質(zhì)本身降壓膨脹時(shí)的膨脹功； 出口壓力很低，所需推動(dòng)功 p2v2遠(yuǎn)小于帶入推動(dòng)功 p1v1，多余的推動(dòng)功即流動(dòng)功可以轉(zhuǎn)化為軸功。 當(dāng)工質(zhì)在進(jìn)出口處的流速變化不大、進(jìn)出口高度差也可不考慮時(shí)，則動(dòng)能變化及位能變化均可忽略不計(jì)，比如蒸汽輪機(jī)。 第七節(jié) 水蒸汽在定壓下的形成過程 水蒸汽在定壓下的形成過程 未飽和水 飽和水 濕蒸汽 干蒸汽 過熱蒸汽 水蒸汽的形成過程在 Ts圖上的表示 Mc— 飽和水線； Nc— 干飽和蒸汽線； — 液體熱； r— 汽化潛熱； — 過熱熱量； c— 臨界點(diǎn) lqsu過熱度： 過熱蒸汽溫度 t超過蒸汽壓力對(duì)應(yīng)的飽和溫度 ts的數(shù)值。 設(shè)零度水的焓為 0，液體熱： ql=h′ ， 汽化潛熱： r=h″ h′ ， 過熱熱量： qsu=h h″ 。溫熵圖上任一點(diǎn)的焓值都可以用通過該點(diǎn)的定壓線、垂直線、縱坐標(biāo)軸和橫坐標(biāo)軸這樣四條線為界線的一塊面積來表示 為什么用圖表 ？ 工程中需要這些數(shù)據(jù)： h ,v ,s等 已知：汽輪機(jī)蒸汽進(jìn)出口參數(shù)，怎樣求作功？ 可由圖表根據(jù) p1 t1 p2 t2 求出焓降，從而得出作功的大小 水蒸汽不同于理想氣體 ， 其狀態(tài)方程極其復(fù)雜 。 – 濕蒸汽參數(shù)可按下式計(jì)算： 溫熵圖 焓熵圖 線算圖、莫里爾 (德 ) 來源：水蒸汽表 目的：直接查取 Δh a 定壓加熱 b 絕熱流動(dòng) 定壓線群 、 定溫線群
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