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习题课三 热力过程及热力循环 例8 1 试在p v图和T s图上定性地表示出多变指数n 1 2的活塞式空气压缩机的秏功量 解 p v T s 0 0 1 c d 压气机秏功在p v图上可表示为 面积1 2n a b 1 在T s图上可表示为 面积1 2n 1 c d 1 分析 多变过程满足能量守恒 e 因理想气体焓为温度单值函数 故 1 2n等压过程能量守恒式 例8 2 以下各题中的循环1 2 3 1称为A循环 循环1 2 3 1 称为B循环 A B循环的工质均为同种理想气体 试在不同条件下 比较每题中A B两可逆循环热效率的高低 p v 0 1 3 3 2 2 s T 2 1 p s 解 题中A B循环所对应的T s图如下 A B循环的温度范围相同 1 由T s图知 q1 A q1 B q2 A q2 B 故 t A t B 2 由T s图知 两循环平均吸热温度分别为 即 又 所以 例11 1 试将图示蒸汽再热循环状态点1 B A 2 3 4及循环画在T s图上 假设个状态点的状态参数已知 填空 q1 T1 q2 T2 w0 t h1 h3 hA h h1 h3 hA h sA s4 h2 h3 h2 h3 s2 s3 h1 hB hA h2 h4 h3 h1 hB hA h2 h4 h3 h1 h3 hA h 例11 2 有一蒸汽动力厂按依次再热以及抽气回热理想循环工作 如图 新蒸汽参数为p1 14MPa t1 550 再热压力pA 3 5MPa 再热温度tR t1 550 回热抽气压力pB 0 5MPa 回热器为混合式 背压p2 0 004MPa 水泵功可忽略 试 1 定性画出循环的T s图 2 求抽气系数 B 3 求循环输出净功wnet 吸热量q1 放热量q2 4 求循环热效率 t 解 1 循环T s图如下图所示 例11 2 有一蒸汽动力厂按依次再热和以及抽气回热理想循环工作 如图 新蒸汽参数为p1 14MPa t1 550 再热压力pA 3 5MPa 再热温度tR t1 550 回热抽气压力pB 0 5MPa 回热器为混合式 背压p2 0 004MPa 水泵功可忽略 试 1 定性画出循环的T s图 2 求抽气系数 B 3 求循环输出净功wnet 吸热量q1 放热量q2 4 求循环热效率 t 解 2 查水蒸气图表得各点参数 1点 根据p1 t1查得h1 3459 2kJ kg A点 由h s图上pA定压线与过1点的定熵线的交点差得hA 3072kJ kg R点 根据pA tR查得hR 3564 5kJ kg B点 2点 由h s图上pB p2各定压线与过R点的定熵线的交点差得hB 2976 5kJ kg h2 2240kJ kg 3 4 点 h3 h4 h 2 121 41kJ kg 5 6 点 h5 h6 h B 640 1kJ kg 于是抽气系数 例11 2 有一蒸汽动力厂按依次再热和以及抽气回热理想循环工作 如图 新蒸汽参数为p1 14MPa t1 550 再热压力pA 3 5MPa 再热温度tR t1 550 回热抽气压力pB 0 5MPa 回热器为混合式 背压p2 0 004MPa 水泵功可忽略 试 1 定性画出循环的T s图 2 求抽气系数 B 3 求循环输出净功wnet 吸热量q1 放热量q2 4 求循环热效率 t 解 3 循环净功 循环吸热量 循环放热量 4 循环热效率 例13 1 某气体依次经历绝热 定容 定压3个过程完成循环 试在T s图上判断该循环是热机循环还是制冷循环 解 T s 0 是制冷循环 定温线n 1 定压线n 0 定容线n 绝热线n 例13 2 一蒸汽压缩制冷理想循环如图所示 其蒸发温度为 20 制冷量为1KW 原先工质为R12 现为保护臭氧层 改用替代物R134a为工质 试计算两种工质相应的制冷系数 压气机秏功率以及制冷剂流量 解 查R12的lgp h图得 h1 564kJ kg h2 592 9