第六章水蒸气讲义.ppt

第七章 水蒸汽 水蒸气作为工质 §7－1 关于水蒸气的几个概念 1、单元系相变的一般特征 单元系相变统称为一级相变 相变时体积要发生变化 伴随有相变潜热。 1、汽液相变的若干概念 1、汽液相变的若干概念 1、汽液相变的若干概念 1、汽液相变的若干概念 2、安德鲁试验 3、安德鲁试验结果 3、安德鲁试验结果 4、三相点（triple point） 5、临界点 §7－2 水的定压加热汽化过程 1、水的定压汽化三阶段 2、定压汽化过程的P-v图 3、定压汽化过程的T-s图 未饱和水的定压饱和阶段 饱和水的定压汽化阶段 干饱和蒸汽的定压过热阶段 §7－3 水和水蒸汽的状态参数 一、零点的规定 二、温度为0.01oC，压力为p的过冷水 三、温度为t、压力为p的饱和水 四、压力为p的干饱和蒸气 五、压力为p的湿饱和蒸气 六、压力为p的过热蒸气 §7－4 水蒸气表和图 T-S图 H-S图 H-S图 §7－4 水蒸气的基本过程 水蒸气的基本过程 水蒸气的基本过程 水蒸气的基本过程 水蒸气的基本过程 优点：用线段的长度表示热量和功； 分为：过热蒸汽区和湿蒸汽区；定压线、定干度线、定温线。 湿蒸汽区：定压线＝定温线 定压过程热量=焓差；绝热过程技术功=焓差 锅炉蒸气产生 水蒸气在汽轮机中膨胀 目标： ①初态和终态的参数 ②过程功和热量 依据： 可逆过程 1、分析步骤： ①根据初态的两个参数{（p,t）， （p,x）或（t,x）}从表或图中查得其它参数 ②根据过程特征和一个终态参数确定终态，再从表或图上查得其它参数 ③根据求得的初、终态参数计算q，w等 热能工程教研室 最早广泛使用的工质： 　容易获得 　热力性质适宜 特点： 离液态近，不能视为理想气体!! 化学成分均匀一致的物质系统 相 物质内部性质均匀一致的某种聚集体 复相系举例：同一物质的汽液共存系统 (如油水混合物) 单元系 由单一成分构成的物质系统 典型单元系举例：1atm，0℃下，冰、水混合物 1atm，100℃，水，蒸汽混合物 纯物质 相变时的体积变化和相变潜热的大小与发生相变的具体条件有关 一定压力下，相变潜热一定 1.汽化（vaporization） 物质由液态变为汽态的过程称为汽化。 汽化 蒸发（evaporation）：特指发生在液体表面的汽化过程，可在任何温度下发生。 沸腾（boiling）：汽化在液体内部和表面发生的强烈的气化过程，并产生大量气泡产生。 沸腾过程只在沸点下才会发生。 2.凝结（condensation） 物质由汽态转变为液态的过程称为凝结 。 又称液化现象，是汽化的反过程 3.汽化潜热（latent heat of vaporation） 汽化过程中1kg液态物质（饱和液）完全转变为汽态时所需的热量称为汽化潜热。 4.饱和（saturation）现象 一定条件下，当液化和汽化过程达到动态的平衡，物质汽液两相的质量各自保持不变时，称这时的系统为饱和状态。 饱和状态下的液体称为饱和液体（saturated liquid）, 蒸汽则称为饱和蒸汽（saturated steam or vapor）. 例如： 处于平衡状态的汽液混合物 沸腾中的液体 5.饱和蒸汽压 饱和状态下的蒸汽压力，亦即液体沸腾时所产生的气泡中的蒸汽压力称为饱和蒸汽压。 对应一定的温度应有一定的饱和蒸汽压； 饱和蒸汽压随温度的升高而增大 反之： 一定的压力对应一定的饱和温度（ts）； 对水在不同的压力下进行定压加热 一点 两线 三区 五态 一点 物质的临界点 两线 饱和蒸汽状态连线（上界限线） 饱和液体状态连线（下界限线） 三区 汽态区：上界限线与临界等温线上段右侧区域 液态区：下界限线与临界等温线上段左侧区域 湿蒸汽区：上、下界限线之间的锺罩形区域 五态 过热蒸汽：一定压力下，温度高于对应饱和温度的蒸汽。或者说：一定温度下，压力低于饱和蒸汽压的蒸汽。 饱和蒸汽：一定压力下，温度等于对应饱和温度的蒸汽。或者说：一定温度下，压力等于饱和蒸汽压的蒸汽。 湿蒸汽：饱和蒸汽与饱和液体的机械混合物。 饱和液体：一定压力下，温度等于对应饱和温度的液体。或者说：一定温度下，压力等于饱和蒸汽压的液体。 未饱和液体：一定压力下，温度低于对应饱和温度的液体。或者说：一定温度下，压力高于饱和蒸汽压的液体。 0 T p 三相点 临界点 固 气 液 C A B Ttp 纯物质的汽液固三相平衡共存时的状态称为三相点。 ATtp——升化曲线 BTtp——溶解曲线 CTtp——汽化曲线 A：三相点 ptp = 611.659 Pa Ttp = 273.16 K 当温度超过一定值tc时，汽相与液相间无差别。