工程热力学基本概念解读.ppt

常用的温标： ①摄氏温标 t -℃ 基 准 点：标准大气压力下纯水的冰点和沸点温度为基准点，规定冰点温度为0℃。沸点温度为100℃。 分度方法：认定测温物质的测温属性随温度的变化是线性的。0℃与100℃这两个基准点之间分成100等分，每一等分为1度。 ②热力学温标Ｔ-Ｋ 基 准 点：纯水的汽、液、固三相平衡共存的状态点(三相点)为基准点，并规定它的温度为273.16K。 热力学温标与摄氏温标之间的关系：t = T-273.15 本章小结 熟练掌握热力系概念(闭口、开口、绝热、孤立系和简单可压缩系）及其分析方法； 掌握状态参数特性，绝对压力、表压力、大气压力和真空度间的换算关系，过程功和热量的计算。 深刻理解平衡过程、准平衡过程、可逆过程的概念。 ２．实际气体(real gas; imperfect gas)的状态方程 范德瓦尔方程 （a,b为物性常数） R-K方程 （a,b为物性常数） BWR方程 维里型方程 四、 状态参数坐标图（parametric coordinates） 一简单可压缩系只有两个独立参数，所以可用平面坐标上一点确定其状态，反之任一状态可在平面坐标上找到对应点，如： p v 1 p1 v1 T s 2 T2 s2 p T 3 p3 T3 O O O 1 工质状态的连续变化称为工质经历了一个热力过程简称过程。 1 2 p v 2 1-5 工质的状态变化过程 一、准静态过程(quasi-static process; quasi-equilibrium process) 定义：偏离平衡态无穷小，随时 恢复平衡的状态变化过程。 进行条件： 破坏平衡的势— 过程进行无限缓慢 工质有恢复平衡的能力 准静态过程可在状态参数图上用连续实线表示 无穷小 二、可逆过程( reversible process) 定义：系统经历一个过程后，如令过程逆行而能使系统与外界同时恢复到初始状态而不留下任何痕迹，则此过程称为可逆过程。 可逆过程与准静态过程的关系:可逆过程必然是准平衡过程，而准平衡过程未必是可逆过程。 可逆过程特征：首先是准平衡过程，同时在过程中没有任何耗散效应。 气缸 活塞 飞轮 热 源 左止点 1 p v 可逆过程示意图 可逆过程模拟 气缸 活塞 飞轮 热 源 左止点 1 2 p v 续41 气缸 飞轮 热 源 左止点 1 2 p v 续41 气缸 飞轮 热 源 左止点 1 2 p v 续41 气缸 飞轮 热 源 左止点 1 2 p v 续41 气缸 飞轮 热 源 左止点 1 2 p v 续41 气缸 飞轮 热 源 左止点 1 p v 续41 气缸 飞轮 热 源 左止点 1 p v 续41 气缸 飞轮 热 源 左止点 1 p v 续41 气缸 飞轮 热 源 左止点 右止点 1 2 p v 续41 气缸 飞轮 热 源 左止点 右止点 1 2 p v 续41 气缸 飞轮 热 源 左止点 右止点 1 2 p v 续41 气缸 飞轮 热 源 左止点 右止点 1 2 p v 续41 气缸 飞轮 热 源 左止点 右止点 1 2 p v 续41 气缸 飞轮 热 源 左止点 右止点 1 2 p v 续41 气缸 飞轮 热 源 左止点 右止点 1 2 p v 续41 四、热力系示例 刚性绝热气缸-活塞系统，B侧设有电热丝 红线内 ——闭口绝热系 黄线内不包含电热丝 ——闭口系 黄线内包含电热丝 ——闭口绝热系 蓝线内 ——孤立系 闭口系 闭口热力系举例 开口系 开口举例热力系（放气） 管 道 开口举例热力系（管道） 开口系 续15 开口系 （锅炉示意图） 来自水泵 过热器 炉墙 蒸发管 去汽轮机 开口举例热力系（锅炉示意图） 锅炉的简化热力学分析模型 热力系统 热量 （热源） （高温蒸汽） 物质 锅炉给水 物质 开口系 汽轮机 去凝汽器 调速器 来自锅炉 喷管 叶片 汽轮机 发电机 开口热力系 汽轮机示意图 轴功 （水蒸汽） 物质 汽轮机的简化热力学分析模型 热力系统 （水蒸汽） 物质 来自汽轮机的水蒸汽 去水泵的凝结水 冷却水 冷却水 开口系（冷凝器） (凝结水） 物质 蒸汽放热给冷却水 热力系统 （水蒸汽） 物质 冷凝器的简化热力学分析模型 开口热力系（水泵示意图） 电动机 锅炉给水 来自冷凝器的水 水 泵 开口系（水泵示意图） （锅炉给水） 物质 水泵的简化热力学分析模型 热力系统 （凝结水） 物质 功 蒸汽动力装置流程简图 蒸汽动力装置流程简图 冷却水带走热量 （工质放热量） 向