[物理]清华大学工程热力学讲义_2-2.ppt

作 业 准静态下的技术功 技术功在示功图上的表示 § 2-6 稳定流动能量方程应用举例 例1：透平(Turbine)机械 透平(Turbine)机械 例2：压缩机械 Compressor 压缩机械 例3：换热设备Heat Exchangers 换热设备 例4：绝热节流Throttling Valves 绝热节流 例5：喷管和扩压管 喷管和扩压管 第二章 小结 Summary 第二章 小结 第二章 小结 第二章 小结 第二章 小结 第二章 小结 第二章 小结 第二章 小结 第二章 小结 第二章 小结 第二章 讨论课 Discussion 第二章 讨论课 第二章 讨论课 第二章 小结 例：2-14 充气问题与取系统 四种可取系统 1)取储气罐为系统(开口系) 1)取储气罐为系统(开口系) 四种可取系统 2） 2）取最终罐中气体为系统(闭口系) 四种可取系统3) 3）取将进入储气罐的气体为系统(闭口系) 四种可取系统 4) 4）取储气罐原有气体为系统(闭口系) 4）取储气罐原有气体为系统(闭口系) 四种可取系统 利用热一律的文字表达式 结果说明 取系统问题之二 解1:取储气罐为系统（开口） 解1:取储气罐为系统（开口） 解2：取气体为系统（闭口） 解3：取储气罐和汽机为系统（开口） 其它功例 解1：由弹簧功求He作功量 解2：由He参数求作功量 1）取储气罐为系统 开口系 2）取最终罐中气体为系统 闭口系 3）取将进入储气罐的气体为系统 m0,u0 h 闭口系 4）取储气罐原有气体为系统 闭口系 忽略动位能变化 h 绝热 无作功部件 无离开气体 经?时间充气，积分概念 h h是常数 1）取储气罐为系统 开口系 2）取最终罐中气体为系统 闭口系 3）取将进入储气罐的气体为系统 m0,u0 h 闭口系 4）取储气罐原有气体为系统 闭口系 h m0 m-m0 绝热 m-m0 1）取储气罐为系统 开口系 2）取最终罐中气体为系统 闭口系 3）取将进入储气罐的气体为系统 m0,u0 h 闭口系 4）取储气罐原有气体为系统 闭口系 m0 h m-m0 m0与m-m0有温差传热Q1 m-m0对m0作功W1 ? ? m-m0 1）取储气罐为系统 开口系 2）取最终罐中气体为系统 闭口系 3）取将进入储气罐的气体为系统 m0,u0 h 闭口系 4）取储气罐原有气体为系统 闭口系 m0 h m-m0 m0与m-m0有温差传热Q1’ m0得m-m0作功W1’ ? ? m0 h m-m0 1）取储气罐为系统 开口系 2）取最终罐中气体为系统 闭口系 3）取将进入储气罐的气体为系统 m0,u0 h 闭口系 4）取储气罐原有气体为系统 闭口系 √ √ 进 － 出 ＝ 内能变化 h 内能变化： 取储气罐为系统(开口系) 进： 出： m0,u0 1）取系统不同， 考虑的角度不同 开口系反映为质量携带焓 2）若m0＝0， m0,u0 h 闭口系反映作功 已知：p1=35bar, t1 =16℃ h≈0 V 要求：输出4kW,持续30s (kW=kJ/s) 允许：p1 p2=3.5bar 求：需要的容积V h≈0 V V h≈0 V h≈0 u2’ ≈0 V h≈0 进 － 出 ＝ 内能变化 内能变化： 进： 出： u2’ ≈0 * 2-6 2-11 2-12 2-18 准静态 准静态 热一律解析式之一 热一律解析式之二 热力学问题经常可忽略动、位能变化 例：c1 = 1 m/s c2 = 30 m/s (c22 - c12) / 2 = 0.449 kJ/ kg z1 = 0 m z2 = 30 m g ( z2 - z1) = 0.3 kJ/kg 1bar下, 0 oC水的 h1 = 84 kJ/kg 100 oC水蒸气的 h2 = 2676 kJ/kg 火力发电 核电 飞机发动机 轮船发动机 移动电站 燃气机 蒸汽轮机 Steam turbine 1) 体积不大 2）流量大 3）保温层 q ? 0 ws = -△h = h1 - h20 输出的轴功是靠焓降转变的 火力发电 核电 飞机发动机 轮船发动机 移动电站 压气机 水泵 制冷 空调 压缩机 1) 体积不大 2）流量大 3）保温层 q ? 0 ws = -△h = h1 - h20 输入的轴功转变为焓升 火力发电： 锅炉、凝汽器 核电： 热交换器、凝汽器 制冷 空调 蒸