蒸汽的热力性质试题.ppt

第三部分 热力过程及热力循环第九章 气体与蒸汽的流动 第三部分 热力过程及热力循环第九章 气体与蒸汽的流动 第二部分 工质的热力性质第六章 蒸汽的热力性质 9－1 概 述 1 流动过程在工程上常有出现 2 流速变化必然意味着流动过程中有能量的转换和流体热力状态的变化 3 流动速度与流道的尺寸有关，其速度变化需要流道尺寸的配合 9－2 稳定流动的基本方程 稳定流动: 流体在流经任何一个固定点时，其全部参数（热力学参数和力学参数）不随时间变化的流动过程 一维稳定流动: 参数只在流动方向上有变化的稳定流动称为 9－2 稳定流动的基本方程 一 稳定流动的连续性方程 适用于稳定流动过程，而不论 流体（液体和气体）的性质如 何，或过程是否可逆 9－2 稳定流动的基本方程 二 稳定流动能量方程 三 熵方程 四 状态方程 9－4 气体在喷管和扩压管中的流动 喷管是使气流降压增速的流道 扩压管是使气流减速增压的流道 一 速度变化与状态变化的关系 流速增加（dcf0） 压力降低（dp0）气体膨胀（dv0） 流速降低（dcf0） 压力升高（dp0）气体压缩（dv0） 9－4 气体在喷管和扩压管中的流动 二 流速变化、状态变化与流道截面积变化的关系 6－1 单元工质的相图与相转变 二 p－v及T－s相图??? ?平衡共存的饱和液与饱和气分别为定压线及定温线上两个不同的状态点1′及1″所表示 在一定压力下1kg饱和液转变为饱和气吸收的热量称为汽化潜热，用符号r表示，单位为kJ/kg 6－3 蒸汽的定压发生过程 实际工程中，工质由液体转变成蒸气的设备(如锅炉、蒸气发生器、蒸煮设备等)内，工质的压力变化都很小，其中的过程可视为蒸气在定压下发生的过程。一些使蒸气凝结成液体的设备(如冷凝器)中的过程亦可视为在定压下的凝结过程。 蒸汽的定压发生过程 6－3 蒸汽的定压发生过程 蒸汽的定压发生过程 液体加热阶段指工质由初始的未饱和液(或称过冷液)状态吸热达到饱和液的阶段 气化阶段指饱和液吸热转变成相同压力下饱和蒸气的阶段，气化段的两个端点分别为饱和液及饱和蒸气状态，而线段中间的点则表示它们的混合物，通常称其为湿蒸气。湿蒸气中饱和蒸气占的质量成分称为干度 温度高于相应压力下饱和温度的蒸气称为过热蒸气，超出的温度值(△t=t－ts)常称为过热度。将工质由饱和蒸气状态加热成所需温度过热蒸气的阶段称过热阶段。 一点二线三区五状态 6－4 蒸汽热力性质表 蒸气热力性质计算包括液体的参数计算、过热蒸气的参数计算和湿蒸气的参数计算。 若有恰当的状态方程，它对液体和蒸气都有足够的精确度，且有较精确的蒸气压方程及比热容函数，就可以依据热力学一般关系对蒸气的热力性质进行计算，或将计算结果编制成蒸气热力性质图、表供工程应用。 在计算技术高度发展的今天，直接用计算的方法获取所需工质状态参数的数值，己在工程研究和设计中日益广泛地采用。 在更多的工程计算中还是应用蒸气热力性质图、表进行查算。 6－4 蒸汽热力性质表 一 基准点的选定 热力学能和熵都是以它们的变化量定义的，某一状态下它们的数值与基准点的数值有关 不同工质的热力性质图表对基准点有不同的选择。甚至不同著作者编制的同一种工质的热力性质图表也可能选定不同的基准点。 在水蒸气热力性质图表中，基准点的选定是基本一致的：处于三相点的饱和水的热力学能及熵值为零 对于氨蒸气、氟里昂蒸气等制冷工质，不同著作者编制的热力性质图表，选定的基准点多不相同 6－4 蒸汽热力性质表 二 饱和液及饱和蒸气热力性质表 饱和液及饱和蒸气是可以两相平衡共存的状态，它们的独立强度参数只有一个 对应一定的温度t，就有确定的饱和压力ps、饱和液的比体积v′、比焓h′、比熵s′、以及饱和蒸气的比体积v″、比焓h″、比熵s″。 同样，在给定压力p以后，就可以确定饱和温度ts及饱和液、饱和蒸气的各个参数。 附录表9、10、12、13、14分别给出H2O、NH3及R134a的饱和液及饱和蒸气热力性质表。 6－4 蒸汽热力性质表 二 饱和液及饱和蒸气热力性质表 饱和液及饱和蒸气表还用以进行湿蒸气参数的计算 例如，在给定湿蒸气的压力(或温度)及干度x的条件下，可以在表上查取饱和液的比体积v′及饱和蒸气的比体积v″，1kg湿蒸气中饱和蒸气所占容积为xv″、饱和液占的容积为(1—x)v′，因此湿蒸气的平均比体积vx为 同理 6－4 蒸汽热力性质表 三 未 饱和液及过热蒸气热力性质表 未饱和液及过热蒸气在平衡时都呈单相状态，它们有两个独