第1章压水堆核电厂二回路热力循环上qvv4qc.ppt

* 1）各截面上参数不随时间变化。 2）ΔECV = 0， ΔSCV = 0， ΔmCV = 0?··· 1.6.1 稳定流动特征 1-6 稳定流动能量方程式 1.6.2 稳定流动能量方程式 技术功— 技术上可资利用的功 wt * . 1 2 . . 可逆过程 可逆过程技术功可用过程线与p轴包围的面积表示 2 ) 技术功的计算 1）第一定律第二解析式 可逆 * 1.6.4 稳定流动能量方程式的应用 1.蒸汽轮机、气轮机 流进系统： 流出系统： 内部储能增量： 0 * 2.压气机，水泵类 流入 流出 内部贮能增量 0 * 流入： 流出： 内增： 0 若忽略动能差、位能差 3.换热器（锅炉、加热器等） * 1–7 热力学第二定律 1.7.1 自发过程的方向性 只要Q不大于Q，并不违反第一定律 ? * ？ 重物下落，水温升高; 水温下降，重物升高到原位 只要重物位能增加小于等于水降内能减少，不违反第一定律。 电流通过电阻，产生热量 对电阻加热，电阻内产生反向电流？ 电能不大于加入热能，不违反第一定律。 归纳：1）自发过程有方向性； 2）自发过程的反方向过程并非不可进行，而是 要有附加条件； 3）并非所有不违反第一定律的过程均可进行。 * 能量转换方向性的 实质是能质有差异 无限可转换能—机械能，电能 部分可转换能—热能 不可转换能—环境介质的热力学能 1.7.2 第二定律的两种典型表述 1.克劳修斯叙述——热量不可能自发地不花代价地从低温 物体传向高温物体。 2.开尔文-普朗克叙述——不可能制造循环热机，只从一 个热源吸热，将之全部转化为功，而 不在外界留下任何影响。 3.第二定律各种表述的等效性。 1.7.3 关于第二类永动机 * 1–8 熵方程与孤立系统熵增原理 1.8.1 熵方程 1. 熵流和熵产 ▲据定义 ——系统与外界交换热量； ▲考察气体自由膨胀 无热、质交换——不可逆使系统熵增加。 系统熵为何变化？ ▲熵是广延性质的参数——系统与外界交换质量； p2, v2 其中 吸热 “+” 放热 “–” 系统与外界换热造成系统熵的变化。 （热）熵流 sg—熵产，非负 不可逆 “+” 可逆 “0” 系统进行不可逆过程 造成系统熵的增加 熵的变化与可逆体积功交换无关 * 2. 熵方程 考虑系统与外界发生质量交换，系统熵变除（热）熵流，熵产外，还应有质量迁移引起的质熵流，所以熵方程应为： 流入系统熵-流出系统熵+熵产=系统熵增 其中 流入 流出 热迁移 质迁移 造成的 热 质 熵流 * 1.8.2 孤立系统熵增原理 由熵方程 因为是孤立系 可逆取 “=” 不可逆取“” 孤立系统熵增原理： 孤立系内一切过程均使孤立系统熵增加，其极限—一切过程 均可逆时系统熵保持不变。 * 3）一切实际过程都不可逆，所以可根据熵增原理判 别过程进行的方向； 讨论： 1）孤立系统熵增原理ΔSiso = Sg ≥ 0，可作为第二定律 的基本数学表达式； 2）孤立系统的熵增原理可推广到闭口绝热系； 4）孤立系统中一切过程均不改变其总内部储能，即 任意过程中能量守恒。 但各种不可逆过程均可造成机械能损失， 而任何不可逆过程均是ΔSiso 0， 所以熵可反映某种物质的共同属性—— 孤立系熵增意味机械能损失！ * 童 钧 耕 上海交通大学机械与动力工程学院 工程热物理研究所 Tel: 021Mail: jgtong@sjtu.edu.cn 压水堆核电厂热工 流体理论基础 * 电厂的任务—— 核能或化学能 热能 电能 能量转换的原理和规律—— 热量传递的规律—— 流体在各种设备中流动的规律—— 工程热力学 传热学 流体力学 热工流体理论 动力工程 专业基础 * 第一章 压水堆核电厂二回路热力循环 * 1.1.1 热能动力装置 分类及作功过程： 共同本质：由媒介物通过吸热—膨胀作功—排热 从燃料中获得热能，以及 利用热能得到动力的整套设 备（包括辅助设备），统称 热能动力装置。 1-1系统和平衡状