第六章水蒸汽的熱力性質(zhì)和熱力過程ppt課件

1、1。熟練掌握水蒸汽的有關(guān)基本概念：。熟練掌握水蒸汽的有關(guān)基本概念：（1飽和水飽和溫度、飽和壓力）飽和水飽和溫度、飽和壓力）（2過冷度過冷水）、過熱度過熱蒸汽）過冷度過冷水）、過熱度過熱蒸汽）（3液體熱、過熱熱、汽化潛熱、干度、臨界點(diǎn)液體熱、過熱熱、汽化潛熱、干度、臨界點(diǎn)（4） 一點(diǎn)、兩線、三區(qū)、五態(tài)一點(diǎn)、兩線、三區(qū)、五態(tài)2。熟練掌握水蒸汽的熱力性質(zhì)、水定壓汽化過程和水蒸汽的。熟練掌握水蒸汽的熱力性質(zhì)、水定壓汽化過程和水蒸汽的 P-V圖、圖、T-S圖圖3。掌握水蒸汽表和利用水蒸汽表進(jìn)行五態(tài)的相關(guān)基本計(jì)算。掌握水蒸汽表和利用水蒸汽表進(jìn)行五態(tài)的相關(guān)基本計(jì)算4。掌握水蒸汽的。掌握水蒸汽的h-S圖和基本

2、熱力過程計(jì)算圖和基本熱力過程計(jì)算基本要求：基本要求：RTbvvap)(2范德瓦爾方程實(shí)際氣體的熱力學(xué)能和焓不僅是溫度的函數(shù)，且與體積有關(guān)，所以比熱容也是溫度和體積的函數(shù)。Rccvp水蒸汽的熱力學(xué)能、焓和熵通過查圖和表求得。實(shí)際氣體的狀態(tài)方程：理想氣體：RTpv )(Tuu 水蒸汽：-實(shí)際氣體不能用理想氣體的狀態(tài)方程）汽化和液化汽化蒸發(fā)沸騰飽和蒸汽飽和蒸汽飽和水飽和水飽和狀態(tài)飽和狀態(tài)相應(yīng)的溫度和壓力稱為飽和溫度ts和飽和壓力，兩者一一對(duì)應(yīng)。 ts =f(P)容器中裝有1kg水，MPap1 . 0C0atkgmva3001. 00avpvTs100vabab100 xv100v cddc100ve

3、essxsss”Tsvavv”vxvs0pTabcedebavc d五個(gè)狀態(tài)：五個(gè)狀態(tài)：（1a：未飽和水過冷水），：未飽和水過冷水），t ts , 過熱度t = t- ts , p、T 是獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)，單相均勻系= f ( p , T )。三個(gè)階段：三個(gè)階段：1定壓預(yù)熱階段定壓預(yù)熱階段a-b：未飽和水變?yōu)轱柡退?。比液體熱：未飽和水變?yōu)轱柡退?。比液體熱：2定壓汽化階段定壓汽化階段b-c-d：飽和水變?yōu)楦娠柡驼羝?，既是定壓又是：飽和水變?yōu)楦娠柡驼羝?，既是定壓又是定溫的相變加熱過程。比汽化潛熱：定溫的相變加熱過程。比汽化潛熱：3定壓過熱階段定壓過熱階段d-e：飽和蒸汽變成過熱蒸汽，比過熱熱：飽和蒸

4、汽變成過熱蒸汽，比過熱熱：Stooplassabhhdtcq0面積bssbdhhr 面積dsdeshhdtcqttpS 面積supssxsss”Tsvavv”vxvs0pTabcedebavc dx=0 x=0 x=1x=1p0vsT0CC濕蒸汽區(qū)濕蒸汽區(qū)濕蒸汽區(qū)濕蒸汽區(qū)過熱蒸汽區(qū)過熱蒸汽區(qū)過熱蒸汽區(qū)過熱蒸汽區(qū)未飽和水區(qū)未飽和水區(qū)未飽和水區(qū)未飽和水區(qū)1、一點(diǎn)二線三區(qū)五態(tài)。2、當(dāng)壓力升高時(shí)，飽和溫度隨之升高，汽化過程縮短，比汽化潛熱減少，預(yù)熱過程變長(zhǎng)，比液體熱增加。 3、 飽和水的比體積隨壓力的升高略有增加，而飽和蒸汽的比體積則隨壓力的升高明顯的減小。 4、臨界點(diǎn)上的比汽化潛熱為零，即汽化在一瞬

5、間完成。ssxsss”Tsvavv”vxvs0pTabcedebavc d（1飽和水飽和溫度、飽和壓力）飽和水飽和溫度、飽和壓力）（2過冷度過冷水）、過熱度過熱蒸汽）過冷度過冷水）、過熱度過熱蒸汽）（3液體熱、過熱熱、汽化潛熱、干度、臨界點(diǎn)液體熱、過熱熱、汽化潛熱、干度、臨界點(diǎn)（4） 一點(diǎn)、兩線、三區(qū)、五態(tài)一點(diǎn)、兩線、三區(qū)、五態(tài)p0vsT0 x=1x=1x=0 x=0CC濕蒸汽區(qū)濕蒸汽區(qū)濕蒸汽區(qū)濕蒸汽區(qū)過熱蒸汽區(qū)過熱蒸汽區(qū)過熱蒸汽區(qū)過熱蒸汽區(qū)未飽和水區(qū)未飽和水區(qū)未飽和水區(qū)未飽和水區(qū)飽和水與飽和水蒸氣表、未飽和水與過熱蒸汽表 一、飽和水與飽和水蒸氣表一、飽和水與飽和水蒸氣表1. 1. 按溫度排列

6、，附表按溫度排列，附表2 2tp, v，h，s， v”，h”，s”2. 2. 按壓力排列，附表按壓力排列，附表3 3pts, v，h，s， v”，h”，s”濕蒸汽：v，h，s v”，h”，s”xxvxhxs二、未飽和水與過熱水蒸氣表二、未飽和水與過熱水蒸氣表t，p v， h， s u=h-pv三、計(jì)算步驟三、計(jì)算步驟1、確定狀態(tài)知p，t）tst ts 過熱蒸汽 t ts 未飽和水 知p，v）v,v”vv v” 濕蒸汽 v v” 過熱蒸汽 xSx，hx2、根據(jù)狀態(tài)查相應(yīng)的圖或表，濕蒸汽查飽和水與飽和蒸汽表，再利用干度公式求出。3、熱力學(xué)能利用公式u=h-pv求得。 查飽和水與飽和蒸汽表 ts=1

7、51.85C，v=0.0010928m3/kg，v”=0.37481m3/kg解：濕蒸汽96. 0vvvvxh=640.1kJ/kg，h”=2748.5kJ/kgs=1.8604kJ/(kgK)，s”=6.8215kJ/(kgK)kgkJhxxhhx/78.26631 .640)96. 01 (5 .274896. 0)1 ()/(6231. 68604. 1)96. 01 (8215. 696. 0)1 (KkgkJsxxssxkgkJpvhuxx/78.24831036. 0105 . 078.266336hs一、定壓線：dqp = dh， dq = T.ds，定壓預(yù)熱階段：向上凹曲的曲線

8、；定壓汽化階段：直線；定壓過熱階段：上凹曲的曲線。TshpX=1X=0C二、定溫線：在濕蒸汽區(qū)定壓線就是定溫線，因而定溫線在濕蒸汽區(qū)為直線；在過熱蒸汽區(qū)為向右凸曲的曲線， 越往右，定溫線越趨于水平。三、定干度線：濕蒸汽區(qū)不同定壓線上干度相同的狀態(tài)點(diǎn)的連線。因T-s圖分析循環(huán)有優(yōu)點(diǎn)，但用于計(jì)算不方便；而h-s圖用作數(shù)值計(jì)算很方便。目的：1初、終狀態(tài)參數(shù)； 2過程功、熱量以及焓、熵的變化量。wuqtwhqpvuhhqpuqv21pdvwpvdwt2121Tdsq可逆過程求解步驟：1根據(jù)初態(tài)已知條件查圖或表得到其他狀態(tài)參數(shù)。2根據(jù)過程特征和終態(tài)參數(shù)查圖或表得到其他終態(tài)參數(shù)。3根據(jù)初、終狀態(tài)參數(shù)求出功

9、、熱量以及焓、熵變化量。一、定容過程一、定容過程v= 常數(shù)常數(shù) )021pdvwv2121,ppvvdpwvt體積功技術(shù)功 121211122212ppvhhvphvphuuqv二、定壓過程二、定壓過程p= 常數(shù)常數(shù) )1221vvppdvwp021,vdpwpt體積功 技術(shù)功1211122212122112hhvpuvpuvvpuupdvuuqpp1x=1hs2t21x1三、定溫過程三、定溫過程T= 常數(shù)常數(shù) )四、絕熱過程四、絕熱過程s = 常數(shù)常數(shù) )2112ssTTdsqT單位質(zhì)量熱量： 11122212121212)(vphvphssTuussTuuqwTT)(121212,hhss

10、ThhqwTTt體積功：技術(shù)功：)()()(2221112112vphvphuuuuqwss2112,)(hhhhqwsst體積功：技術(shù)功：hsp2p1t113221,hhwst1-2可逆過程：1-3不可逆過程：31,hhwst2131,hhhhwwststoi 絕熱效率相對(duì)內(nèi)效率）：絕熱效率相對(duì)內(nèi)效率）：hsp2p1t112解：可逆過程1-2：P1，t1h1=3317kJ/kg，s1=6.8204kJ/(kgK)s2=s1= 6.8204kJ/(kgK)P2s2=0.4762kJ/(kgK)，s2”=8.3952kJ/(kgK)h2=.77kJ/kg，h2”=2561.2kJ/kg801. 02222ssssxkgkJhxxhh/207977.137)801. 01 (2 .2561801. 0)1 (222kgkJhhwt/123820793317212hsp2p1t112不可逆過程1-2：kgkJwhhkgkJhhwwtoitoit