第3章水蒸气课件.ppt

查表举例 *热工学 §3-3 水蒸气的热力性质和热力过程 汽化与凝结 1.汽化：由液态变成气态的物理过程（无化学变化） 汽化速率取决于液体温度 蒸发：汽液表面上的汽化 沸腾：表面和液体内部同时发生的汽化（气体 和液体均处在饱和状态下） 2.凝结：汽化的反过程 凝结速率取决于蒸汽空间压力 饱和状态 饱和状态：汽化和凝结达到动态平衡时的状态 饱和温度Ts 饱和压力ps 一一对应 Ts ps ps=1.01325bar Ts=100 ℃ 青藏 ps=0.6bar Ts=85.95 ℃ 高压锅 ps=1.6bar Ts=113.32 ℃ 一、定压下水蒸气的发生过程 1、过程描述 液体加热阶段（预热阶段） 沸腾温度 饱和水（液） 未饱和水（液）又称过冷水（液） 约定 过冷度 液体热 v v’ h h’ s s’ v = v’ h = h’ s = s’ 汽化阶段 饱和蒸汽（气） 湿蒸汽（气） 约定 汽化潜热 v ’ v v’’ h ’ h h’’ s ’ s s’’ v = v’’ h = h’’ s = s’’ 过热阶段 过热蒸汽（气） 过热度 过热热 s s’’ v v’’ h h’’ 2、过程在p-v图与T-s图上的表示 相同点：依然经历三个阶段 ↓ ↓ 改变压力后的过程 不同点： ↑（与饱和压力一一对应 ） 临界点： ↓ 一点二线三区五态 一点： 临界点C 二线： 上界线 （ 饱和蒸汽（气）线 ） 下界线 （饱和水（液）线 ） 未饱和水（液）区（ 过冷水（液）区） 湿蒸汽（气）区 （两相区、饱和区） 过热蒸汽（气）区 三区： 未饱和水（液） 饱和水 湿蒸汽（气） 饱和蒸汽（气） 过热蒸汽（气） 五状态： 3、五种状态及其计算特点 未饱和水（液）[过冷水(液）] 饱和水（液）： 湿（饱和）蒸汽（气）： 干度 p、t 不独立 p、t 独立 p、t 不独立 饱和蒸汽（气）： 同饱和水（液） 过热蒸汽（气）： p、t 独立 二、蒸气热力性质图表 l? 变量设置： p、t、v、h、s l 基准点： 1、蒸气热力性质表 饱和水（液）和饱和蒸汽（气）表 未饱和水（液）和过热蒸汽（气）表 水的三相点 ( ) 查表时先要确定在五态中的哪一态。 例1. 已知 ：p =1MPa,试确定t =100℃,200℃ 各处于哪个状态, 各自h是多少？ 解：ts(p)=179.916℃ t=100℃ ts, 未饱和水 h=419.74kJ/kg t=200℃ ts, 过热蒸汽 h=2827.3kJ/kg 例2.已知t=250℃, 5kg 蒸汽占有0.2m3容积, 试问蒸汽所处状态? h=? 解：t=250℃ , 湿蒸汽状态 例3.已知 t=155℃, p=0.15MPa , 试确定状态? h=? ts=111.4℃ , 过热状态 解：p=0.15MPa， 内插法 p=0.1MPa t=155℃ p=0.2MPa t=155℃ 2、蒸气热力性质图 p-v, T-s图 很难计算功量和热量！能否用线段表示热和功 如何在图上表示功和热 p-v图：面积代表功 T-s图：面积代表热 水和水蒸气的h-s图 焓熵图的画法 1、零点：h=0，s=0； 2、饱和汽线（上界线）、饱和液线（下界线） 3、等压线群： p 两相区 p T=Const 斜直线 单相区 s T 向上翘的发散的形线 C点为分界点，不在极值点上 h s C p x=1 x=0 pC 气相区：离饱和态越远，越接近于理想气体 两相区：T、p一一对应，T 线即 p 线 在x=0, x=1之间，从C点出发的等分线 同理想气体一样， v 线比 p 线陡 4、定温线 T 5、等容线 v 6、等干度线 x h s C x=1 x=0 p v T x 三、蒸气的热力过程 步骤： 由已知初态的两个独立参数，在蒸气热力性质图表上查算出其余各初态参数之值。 根据过程特征和终态的其中一个已知参数，由蒸气热力性质图表查取终态状态参数值。 由查算得到的初、终态参数，应用热力学第一、第二定律的基本方程计算出： 某汽轮机进口水蒸气参数为p1=9.0Mpa、t1＝500℃，出口蒸气压力为p2＝0.004MPa，蒸气膨胀过程为可逆绝热过程。试求： （1）进口蒸气的过热度； （2）单位质量蒸气流经汽轮机对外输出功。 四、例题 3－8 (1)查附录A－7（P. 257）知： 解：