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第十一章 蒸汽动力循环(5 1 学时) 工程热力学 Engineering Thermodynamics 教案 第十一章 蒸汽动力循环（5+1学时） 1. 教学目标及基本要求 掌握蒸汽动力循环计算； 能画出循环的h-s、T-s图； 了解改善蒸汽动力循环的途径与措施。 2. 各节教学内容及学时分配 11-1 概述（0.5学时） 11-2 蒸汽卡诺循环（0.5学时） 11-3 朗肯循环（0.5学时） 11-4 蒸汽参数对循环热效率的影响（1学时） 11-5 蒸汽再热循环（0.5学时） 11-6 回热循环（1学时） 11-7 热电循环（0.5学时） 11-8 工质性质对循环热效率的影响，联合循环（0.5学时） ★ 习题课：回热循环计算（1学时） 3. 重点难点 回热循环计算。 4. 教学内容的深化和拓宽 第二定律分析。 5. 教学方式 讲授，讨论，.ppt 6. 教学过程中应注意的问题 多举实际例子。 7. 思考题和习题 思考题：教材的课后自检题（部分在课堂上讨论） 习题：11-All（可变） 8. 师生互动设计 讲授中启发讨论： ?? 蒸汽参数的影响。 ?? 理想的循环工质。 工程热力学 Engineering Thermodynamics 教案 9. 讲课提纲、板书设计 第十一章 蒸汽动力循环 11-1 概述 水蒸气：使用最早且最广泛。 “外燃动力装置”：可使用各种固体、液体、气体燃料及核燃料，可使用劣质煤，还可利用太阳能和地热等能源。（比较：内燃机） 循环的热力学分析： Law I：q=w 循环热效率 ηt=q=δq=q1?q2 w=δw=wT?wP qwq1?q2==1?2 q1q1q1平均吸热温度 1=q1/?s =q2/?s 平均放热温度 2　qηt=1?2=1?2 q11 11-2 蒸汽卡诺循环 用湿蒸汽可实现卡诺循环。但： 由于水蒸气性质所限，3-4过程处于低干度的湿蒸汽状态，对汽水混合物的压缩不仅需耗很大的压缩功，且对压缩机工作不利； T又，饱和水蒸气的温度总是在水的临界温度（3744 1 ℃）以下，远低于目前金属材料容许的工作温度600 ℃，即使实现了湿蒸汽卡诺循环，其热效率也不高。 2 3 故，水蒸气卡诺循环难以被采用， 改进：将汽轮机出口的低压湿蒸汽完全凝结为水，s用水泵来完成压缩过程；为提高循环热效率，采用过 热蒸汽作为汽轮机的进口蒸汽，以提高平均吸热温度（过热蒸汽温度可高于临界温度）。构成“朗肯循环”。 工程热力学 Engineering Thermodynamics 教案 11-3 朗肯循环 汽轮机中膨胀作功1-2： wT=h1?h2 冷凝器中放热2-3： q2=h2?h3 水泵中耗功压缩3-4： wP=h4?h3 锅炉中吸热4-1： 朗肯循环热效率 h q1=h1?h4 wwT?wP(h1?h2)?(h4?h3)== q1q1h1?h4 h1?h2 h1?h4 ηt= 近似计算中常可忽略泵功不计，此时ηt= 功比rw= wwT?wP(h1?h2)?(h4?h3)== wTwT(h1?h2) 汽耗率 d = 3600 /w kg/(kW.h) ( d = 1 /w kg/kJ ) 考虑汽轮机内的摩擦：汽轮机相对内效率ηT= 11-4 蒸汽参数对循环热效率的影响 一、蒸汽初压的影响 p1↑:1↑, ηt↑；但x2↓。 二、蒸汽初温的影响 T1↑：1↑，ηt↑；且x2↑。 三、蒸汽终参数的影响 p2↓：2↓，ηt↑；且x2↑。 11-5 蒸汽再热循环 wT#39;h1?h2#39; = wTh1?h2 工程热力学 Engineering Thermodynamics 教案 11-6 回热循环 锅炉进口水的温度是回热循环的一个重要参数，称为给水回热温度或简称为给水温度，其选择与循环蒸汽参数、回热级数等诸多因素有关。 在确定了回热级数和给水温度之后，给水在各级加热器中的温升分布一般采用“等温升原则”来确定（即给水在各级加热器间的温升相等）。 抽汽回热的其它效果 与朗肯循环相比，抽汽回热循