第四章 气体与蒸气的热力过程.pptVIP

第四章 气体与蒸气的热力过程 本章的知识点、重点与难点 1、掌握理想气体的热力过程及分析方法 2、多变过程，多变指数的计算方法 3、实际气体的热力过程（蒸气和湿空气） 4、掌握绝热节流过程的特点 5、掌握利用热力学图表（h-s，lnP-h，蒸气表）计算热力过程的方法 6、了解压缩机，膨胀机，锅炉，蒸汽轮机的原理及热力过程。 §4-1 理想气体的热力过程 §4-1 理想气体的热力过程 §4-1 理想气体的热力过程 §4-1 理想气体的热力过程 §4-1 理想气体的热力过程 §4-1 理想气体的热力过程 §4-1 理想气体的热力过程 §4-2 水蒸气的热力过程 注意理想气体过程的区别 水蒸气的定压(Isobaric)过程 水蒸气的定压过程 水蒸气的绝热(Isentropic)过程 水蒸气的绝热过程 水蒸气的绝热过程 水蒸气的绝热过程举例 水蒸气的绝热过程举例 水蒸气的绝热过程举例 水蒸气的定温(Isothermal)过程 水蒸气的定温过程 水蒸气的定容(Isochoric)过程 水蒸气的定容过程 §4-3 湿空气的基本热力过程 二、绝热加湿过程 三、冷却去湿过程 四、增压冷凝过程 五、绝热混合过程 五、绝热混合过程 六、加热加湿过程Heating with Humidification 例题 绝热加湿过程－等焓过程 例题 4.4 绝热节流过程 4.4 绝热节流过程 绝热节流Throttling Valves 绝热节流Throttling Valves 通风机（＜110 kPa) 鼓风机（110~400 kPa) 压气机（400 kPa) 从热力学观点出发，尽管活塞式和叶轮 式的结构和工作原理都不同，但压缩过程中气体的状态变化本质上是一致的。 热力过程，气体的参数发生变化。 过程耗功量可由图中过程线1－2与V轴所包围的面积表示。 有两种极限情况： 　　绝热过程1－2s 　　定温过程1－2T 实际压缩1－2n 一、两级压缩、中间冷却压气机 一、叶轮式压气机工作原理 二、叶轮式压气机分析 二、叶轮式压气机分析 往复式膨胀机中的热力过程 三.等熵膨胀与节流膨胀的比较 二、两级压缩、中间冷却分析 　耗功量 　　设两级压缩的多变指数相同，且 二、两级压缩、中间冷却分析 　最佳增压比 同理，对于m级压缩、级间冷却： 二、两级压缩、中间冷却分析 　设计原则与特点 每级压气机所需的功相等，有利于压气机曲轴的平衡 每个气缸中气体压缩后所达到的最高温度相同 每级向外排出的热量相等 各级气缸容积按增压比递减 二、两级压缩、中间冷却分析 　压气机定温效率 　　活塞式压气机无论是单级或多级压缩都应尽可能采用冷却措施，力求接近定温过程。 　　工程上采用压气机的定温效率来作为活塞式压气机性能优劣的指标： 叶轮式压气机的工作原理 与活塞式压气机相比，叶轮式压气机结构紧凑，输气量大，输气均匀且运转平稳，效率高。缺点是增压比小。 叶轮式压气机分为离心式与轴流式两种型式。 　轴流式 　离心式 d h 1 2 已知空气的t1=20oC， p1=0.1MPa 将其加热至t2=50oC，后送入干燥室，从干燥室排出时t3=30oC，求：1） 2）从干燥室每吸收1kg水分所需空气量和加热量 h2 h1 3 d h 1 2 d1 h1 d2 h2 d2-d1 h水 t1 t2 d h 1 2 h2 h1 3 根据t1=20oC，p1=0.1MPa， 查图 d1=8.9g水蒸气/kg干空气 h1=42.8kJ/kg干空气 根据d2=d1, t2=50oC 查图 h2=73.5kJ/kg干空气 根据h3=h2, t3=30oC 查图 d3=17.0g水蒸气/kg干空气 d h 1 2 h2 h1 3 含1kg干空气的湿空气所吸收水分 每吸收1kg水分所需干空气 每吸收1kg水分所需湿空气 每吸收1kg水分所需加热量 Throttling 管道阀门 制冷 空调 膨胀阀、毛细管 Throttling 气体或者蒸气在管道中流动时，流经截面突然缩小的闸门，孔口，多孔塞等装置后，又进入截面和原来相同的或相近的管道。这种由于截面突然变化，气流局部受阻，造成压力降低的现象称为节流 绝热节流过程，前后h不变，但h不是处处相等 h1 h2 没有作功部件 绝热 h1 h2 压强变化，体积变化？ 温度变化？ 真实气体： 对于H=f（T，P） ∵ P发生变化 ∴T也随之发生变化 （1） 定义式 流体节流时，由于压力变化而引起的温度变化，称为微分节流效应 2. 微分节流效应（焦汤效应系数） 数学式： ∵H=f（T，P） 故 ????????? (2)节流膨胀致冷的可能性 ① 对理想气体 ∵ PV=RT V=R