热力学第四章讲解.ppt

第四章 工质的热力过程研究热力学过程的目的、对象与方法 目的 提高热力学过程的热功转换效率 热力学过程受外部条件影响 主要研究外部条件对热功转换的影响 利用外部条件, 合理安排过程，形成最佳循环 对已确定的过程，进行热力计算 研究热力学过程的对象与方法 对象 方法 抽象分类 2) 可逆过程 (不可逆再修正) 基本过程 研究热力学过程的依据 2) 理想气体 3)可逆过程 1) 热一律 稳流 研究热力学过程的步骤 1) 确定过程方程------该过程中参数变化关系 5) 计算w , wt , q 3) 用T - s 与 p - v 图表示 2) 根据已知参数及过程方程求未知参数 4.1理想气体的热力过程理想气体的等熵过程 (2) 不仅 , s 处处相等 绝热 可逆 s 说明: (1) 不能说绝热过程就是等熵过程, 必须是可逆绝热过程才是等熵过程。 adiabatic isentropic Reversible adiabatic 理想气体 s 的过程方程 当 理想气体 理想气体 s 的过程方程 内能变化 焓变化 熵变化 理想气体 s  u,  h,  s,的计算 状态参数的变化与过程无关 膨胀功 w 理想气体 s w,wt ,q的计算 技术功 wt 热量 q 理想气体热力过程的综合分析 理想气体的多变过程 (Polytropic process) 过程方程 n是常量， 每一过程有一 n 值 n n = k s 理想气体 n w,wt ,q的计算 多变过程比热容 (1) 当 n = 0 (2) 当 n = 1 多变过程与基本过程的关系 (3) 当 n = k (4) 当 n =  p T s v n p T s v isothermal isentropic isobaric isochoric 基本过程的计算是基础 要非常清楚，非常熟悉。 基本要求：拿来就会算 参见书上表4－1 公式汇总 理想气体基本过程的计算 斜率 理想气体 过程的p-v,T-s图 上凸?下凹？ s T v p p p p 斜率 理想气体 过程的p-v,T-s图 上凸?下凹？ s T v p p p v v v 斜率 理想气体 过程的p-v,T-s图 上凸?下凹？ s T v p p p T v v T T 理想气体 过程的p-v,T-s图 s T v p p p s v v T T s s 理想气体基本过程的p-v,T-s图 s T v p p p v v T T s s u在p-v,T-s图上的变化趋势 s T v p u T = u0 u0 h在p-v,T-s图上的变化趋势 s T v p h T = u0 u0 h0 h0 w在p-v,T-s图上的变化趋势 s T v p u0 u0 h0 h0 w0 w0 wt在p-v,T-s图上的变化趋势 s T v p u0 u0 h0 h0 w0 w0 wt0 wt0 q在p-v,T-s图上的变化趋势 s T v p u0 u0 h0 h0 w0 w0 wt0 wt0 q0 T q0 u,h,w,wt,q在p-v,T-s图上的变化趋势 s T v p u0 u0 h0 h0 w0 w0 wt0 wt0 q0 u,h↑(T↑) w↑(v↑) wt↑(p↓) q↑(s↑) q0 p-v,T-s图练习（1） s T v p 压缩、升温、放热的过程，终态在哪个区域？ p-v,T-s图练习（2） s T v p 膨胀、降温、放热的过程，终态在哪个区域？ p-v,T-s图练习（3） s T v p 膨胀、升温、吸热的过程，终态在哪个区域？ 4.2气体和蒸气的压缩活塞式压气机的压缩过程分析 压气机的作用 生活中：自行车打气。 工业上：锅炉鼓风、出口引风、炼钢、燃气轮机、制冷空调等等 型式结构 活塞式(往复式) 离心式 ，涡旋 轴流式，螺杆 连续流动 压力范围 通风机 鼓风机 压缩机 出口当连续流动 Fan Compressor Fanner △P＜115kPa △P 115~350kPa △P＞350kPa 理论压气功(可逆过程) 指什么功 目的：研究耗功，越少越好 活塞式压气机的压气过程 技术功wt Minimizing work input (1)、特别快，来不及换热。 (2)、特别慢，热全散走。 (3)、实际压气过程是 可能的压气过程 三种压气过程的参数关系 三种压气过程功的