工程热力学-华东理工

1、华东理工大学 East China University of Science And Technology 工程热力学工程热力学 鲁锡兰鲁锡兰 华东理工大学华东理工大学 资源与环境工程学院资源与环境工程学院 第一章第一章 基本概念基本概念 1.系统、边界与外界 2.闭口系统与开口系统 3.绝热系统与孤立系统 4.系统的内部状况 均匀系与非均匀系均匀系与非均匀系 单相系与复杂相系单相系与复杂相系 单元系与多元系单元系与多元系 第一节第一节 热力系统热力系统 1.状态与状态参数 2.基本状态参数 温度 压力 比容与密度 3.强度性参数与广延性参数 第二节第二节 工质的热力状况工质的热力状况 及其

2、基本状况参数及其基本状况参数 1.平衡状态 2.状态公理 确定纯物质系统平衡 状态的独立参数=n+1 3.状态方程 F(v,T,P)=0 第三节第三节 平衡状态、状态平衡状态、状态 公理及状态方程公理及状态方程 1.准静态过程 2.可逆过程 3.可逆过程的膨胀功(容积功) 4.可逆过程的热量 第四节第四节 准静态过程与准静态过程与 可逆过程可逆过程 第五节第五节 热力循环热力循环 1.正循环 0 1 t w q 2.逆循环 2 1 0 1 2 0 q w q w 第二章第二章 气体的性质气体的性质 1.理想气体与实际气体 2.理想气体状态方程 Pv=RT PV=mRT 3.气体常数与通用气体常

3、数 R=R0/M 第一节第一节 理想气体状态方程理想气体状态方程 第二节第二节 实际气体状态方程式实际气体状态方程式 1.范德瓦尔方程 2 a PvbRT v 2.R-k方程 0.5 RTa P vbv vb T 3.实际气体的通用状态方程 , rrc PvzRT zf T P Z 第三节第三节 理想气体的比热理想气体的比热 定义: 0 lim T qq c TdT 分类: A.按物理量单位分为: a.质量比热,符号c, (kJ/kg.K) b.容积比热,符号c, (kJ/m3.K) c.摩尔比热,符号Mc, (kJ/kmot.K) 三者关系: c= Mc/22.4=c0 B.按过程分类:cP

4、和cV 1.比热的定义和分类 2.cP和cV与梅耶公式的关系 PV P V ccR c K c 对于理想气体, cP=f(T), cV=f(T) 3.定值比热、真实比热与平均比热 第四节第四节 混合气体的性质混合气体的性质 1.混合气体的分压和分容定律 2.混合气体的成分表示方法及换算 3.混合气体的折合分子量与气体常数 4.混合气体的比热 第三章第三章 热力学第一定律热力学第一定律 本章要点: 能量守恒,能量是可以转换的. 能量守恒定律:系统收入能量 -支出能量=系统储存能增量 第一节第一节 系统储存能系统储存能 1.内能： 在热力学中只考虑内动能和内位能,不考 虑化学反应、核裂变 理想气体

5、：u=f(T) 2.外储存能： 宏观动能：Ek=1/2mc2 重力位能：Ep=mgz 3.系统的总储存能 E=U+Ek+Ep 系统储存能系统储存能: :内储存能、外储存能内储存能、外储存能 第二节第二节 系统与外界传递的能量系统与外界传递的能量 1.热量 2.功量 膨胀功(W)； 轴功(Ws) 3.随物质流传递的能量 流动工质本身具有的储存能(E) 流动功(也称推动功)，符号为Wf 第三节第三节 闭口系统能量方程闭口系统能量方程 1.闭口系统能量方程表达式 QWU 2.热力学第一定律在循环过程中的应用 qw 不消耗能量而连续作功的所谓第一类 永动机是不可能实现的。 3.理想气体内能变化计算 V

6、 duc dT 例1. 1kg空气从0.1MPa, 100变化到0.5MPa、 1000 ，求u和h (设为理想气体) 用定比热 用平均比热 例2. 一闭口系统经历了一个由四个过程 组成的循环，试填充表中所缺数据， 并判断是正循环？逆循环？ 过程Q(kJ)W(kJ)E(kJ) 1-211000? 2-30100? 3-4-9500? 4-10? 例3. 有一绝热刚性容器，有隔板将它 分成A、B两部分，开始时，A中 盛有TA=300K，PA=0.1MPa, VA=0.5m3的空气；B中盛有 TB=350K，PB=0.5MPa,VB=0.2m3 的空气。求打开隔板后两容器 达到平衡时的温度和压力。

7、 第四节第四节 开口系统能量方程开口系统能量方程 1.稳定的开口系统(举例) 2.不稳定的开口系统(举例) 3.开系能量方程式的推导 4.开系能量方程式 22221111 11 22 scV QhcgzmhcgzmWdE 例1.有一橡皮袋P1=0.8MPa, t1=27空气，V1=8m3, 由于洩漏，球内气体压力 降到P2=0.75MPa,温度不变， 称重后少了10kg，求Q。 解：怎样取系统？ 第五节第五节 开口系统稳态开口系统稳态 稳流能量方程稳流能量方程 1.稳态稳流能量方程表达式 能量方程： 或 对于单位工质： 12 .mmm 0 cV dE 22 212121 1 2 s Qhhcc

8、g zzmW 22 212121 1 2 s Qhhccg zzmW 2 1 2 s qhcg zW 2.技术功 2 2 1 2 1 2 ts ts Wcg zW WdcgdzW 引入技术功后，能量方程表达式可写成： t t qhW qdhW 可逆过程： t WvdP 推导 例2. 空气在某压气机中被压缩，压缩前空气 的参数是P1=100kPa,v1=0.845m3/kg,压 缩后的参数P2=800kPa,v2=0.175m3/kg。 设在压缩过程中每kg空气的内能增加 150kJ,同时向外界放出热量50kJ，压气 机每min生产压缩空气10kg。试求： (1)压缩过程中对每kg气体所作的压缩

9、功； (2)每生产1kg压缩空气所需的轴功； (3)带动此压气机要用多大功率的电动机？ 第六节第六节 稳定稳流能量稳定稳流能量 方程的应用方程的应用 1.动力机 22 212121 21 22 21 1 2 0 1 0 2 0 s qhhccg zzW g zz cc q 得： 12s Whh 2.压气机 2 2 1 2 0 1 0 2 0 s qhcg zW g z c q 得： 21s Whh 3.热交换器 2 2 1 2 0 0 1 0 2 s s qhcg zW W g z c 得： 21 qhh 4.喷管 2 1 2 0 0 0 s s qhcg zW W g z q 22 2121

10、 1 2 cchh 得： 例1.供暖用风机连同加热器,把温度为t1=0 的冷空气加热到温度为t3=250,然后 送入建筑物的风道内,送风量为0.56kg/s, 风机轴上的输入功率为1kW,设整个装 置与外界绝热.试计算: (1)风机出口处空气温度t2; (2)空气在加热器中的吸热量; (3)若加热器中有阻力,空气通过它时产 生不可逆的摩擦扰动并带来压力降 落,以上计算结果是否正确? 第四章第四章 理想气体的热力理想气体的热力 过程及气体压缩过程及气体压缩 本章要点: 研究对象为理想气体的等容、等压、 等温、等熵及多变过程 基础：理想气体状态方程，能量守 恒定律 掌握各热力过程的过程方程、状态

11、参数变化值的计算、功量和热量的计算、 在P-v和T-S图上直观表示各热力过程 掌握压气机的工作原理和理论压缩 轴功的计算 第一节第一节 理想气体的热力过程理想气体的热力过程 1.Pvn=const (多方过程或多变过程)普遍式 n=0为等压过程 n=1为等温过程 n=k为等熵过程 n=为等容过程 n=n为多变过程 2.重点讨论内容： 各热力过程的过程特 征、过程方程、P-V图、 T-S图、u、 h、 S、 W、Wt、q的计算 3.关于多变过程 1 122 21 12 ln ln n nn PVconst PVPV P P n V V 多变指数n如何求取？ 多变过程热量qn计算 2112 212

12、1 1 1 nVv Vn quW R qcTWcTTTT n nk cTTcTT n 4.在P-v图或T-S图上确定过 程量的变化。 在P-v图上可直观看出P、v 的变化，而在T-S图上如何判 断？ 在T-S图上可直观看出T、S 的变化，能直观判断过程是放 热或吸热，而在P-v图上将如 何判断？ 例1 如图所示： 求uab、 uac哪个大？ 例2.将P-v图表示的循环，表示在T-S 图上，图中2-3，5-1为定容过程； 1-2，4-5为定熵过程，3-4为定压 过程(作定性分析) 。 例3.封闭气缸中P1=8MPa, t1=1300,可逆多变 膨胀过程P2=0.4MPa, t2=400,R=0.

13、287kJ/kg.K, 比热cV=0.716kJ/kg.K，求q 例4.(综合题) 有1kg空气，初始状态为P1=0.5MPa, t1=150,进行下列过程: (1)可逆绝热膨胀到P2=0.1MPa; (2)不可逆绝热膨胀到P2=0.1MPa,T2=300K; (3)可逆等温膨胀到P2=0.1MPa; (4)可逆多变膨胀到P2=0.1MPa，多变指数n=2; 试求出上述各过程中的膨胀功及熵的变化，并 将各过程的相对位置画在同一P-v图和T-S图上。 第二节第二节 压气机的热力过程压气机的热力过程 压气机的应用举例 压气机的分类 按工作原理分成两大类： a.活塞式 b.叶轮式 按气体压头分： 通

14、风机(350kPa) 1.单级活塞式压气机工作原理和理论耗功量计算 单级活塞式压气机，其工作原理分为三个阶段： 吸气过程 压缩过程 排气过程 理论压气过程的条件(假设) a.不存在余隙； b.压缩过程是可逆的； c.气体流过进、排气阀时没有阻力损失 理论压气轴功的计算(板书) 2.余隙容积 为何存在余隙 a.进、排气阀安装； b.公差配合需要； c.热胀冷缩的需要； 余隙对生产量的影响 a.余隙的百分比 b.容积效率 讨论影响容积效率的影响因素 3 13 100% V c VV 1 142 131 11 n V VVP c VVP 3.余隙对理论压气轴功的影响(讨论) 4.多级压缩及中间冷却

15、5.级间压力的确定 例1. 空气，三级压缩，从0.1MPa,20 压缩到12.5MPa,假定进入每级气 缸时空气温度相等，各级多变指 数n=1.3，m=120kg/h。 求：1，2，3 各级排气温度及 压气机最小功率 假如单级压缩， 则出口气体温度及功率 第五章第五章 热力学第二定律热力学第二定律 本章要点： 1.过程进行的方向和条件 2.第二定律的表述方法 3.熵方程(第二定律数学表达式) 4. 和 的概念 第一节第一节 热力学第二定律热力学第二定律 1.自发过程不可逆(举例) 热量从高温 低温 摩擦发热，机械能 热能 自由膨胀 电 热 2.第二定律的表述方法 克劳修斯说法(从热量传递方向性

16、) 不可能把热量从低温物体传到高温 物体而不引起其他变化。 开尔文普朗克表述(从热能和机 械能转换) 不可能制造只从一个热源取热使 之完全变成机械能而不引起其他 变化的循环发动机(第二类永动机) 第二节第二节 卡诺循环和卡诺定理卡诺循环和卡诺定理 1.卡诺循环 P-v图;T-S图;卡诺循环的热效率分析 2.逆卡诺循环 P-V图;T-s图;制冷系数分析;供热系数分析 制冷系数： 供热系数： 22 1, 012 c qT WTT 11 2, 012 c qT WTT 02 11 1 WT qT t,c 3.卡诺定理 解决两个问题： a.可逆与不可逆循环 b.卡诺循环的经济性指标与工质无关 (1)所

17、有工作于同温热源与同温冷源之间的 一切热机，以可逆热机的热效率为最高； (2)在同温热源与同温冷源之间的一切可逆 热机，起热效率均相等。 2 , 1 1 t c T T 例：某项专利申请书上提出一种热机， 它从167的热源吸热向7的冷源排 热。热机每接受1000kJ热量，能发出 0.12kW.h-1的电力，请问制定专利局是 否应接受申请。 第三节第三节 熵和第二定律熵和第二定律 数学表达式数学表达式 1.克劳修斯积分式 根据卡诺定理的推论，所有热机循环应 服从下列关系。 如取：吸热q1为正，放热q2为负 则： 对于多热源： 22 11 11 t qT qT 可逆时取等号 12 12 00 qq

18、q TTT 或 12 1 12 00 n i qqq qT TTT 或注意：和 2.熵是状态参数 据上述，对任意可逆循环1-A-2-B-1 状态参数： 2 21 1 rere qq SSSdS TT 或 如果1-A-2-B-1为不可逆循环，其中1-A- 2为不可逆，2-B-1为可逆过程，则克劳 修斯积分式 综合得： q dS T 例：某循环在700K的热源和400K冷源工作， 已知： 43 02 10,4 10WkJ QkJ 求：判断循环正、逆向？ 可逆、不可逆？ 3. 不可逆过程中熵的变化 熵流 Sf的意义、分析讨论 熵产 Sg的意义、分析讨论 不可逆过程中熵的变化与Sf 和Sg的关系 4.

19、熵方程 熵方程的推导 闭系的熵方程 闭系绝热的熵方程 孤立系的熵方程 稳流开口系熵方程 例1.导热良好的气缸内有0.05kg空气， P1=0.5MPa,t1=27, 可逆等温膨 胀到P2=0.1MPa, 不可逆等温膨 胀到P2=0.1MPa,不可逆过程中作的 功是可逆过程中作功的80%，分别 求S、Sf、Sg(T0=300K)。 例2.判断下列情况的熵变 闭口系,Q=-15kJ,W=-15kJ(可逆,不可逆) S=? 稳流开系,Q=-15kJ,W=-15kJ(可逆,不可逆) Scv=? 稳流开系, Q=-15kJ,W=-15kJ(可逆,不可逆) S12=? a.+; b.-; c. ; d.无

20、法判断 5.系统熵变化的计算小结 气体 固体及液体 热源及冷源 工质循环后熵不变 22 11 22 11 22 11 lnln lnln lnln V P P TV ScR TV TP ScR TP VP ScR VP QdVPdV 2 1 ;ln V Qc mdT TQmcdT dSSmc TTT ; SQQ dSS TT 0dS 第四节第四节 孤立系统熵增原理孤立系统熵增原理 1.孤立系统熵增原理 孤立系统: 前述: 即 举例说明:传热过程(推导) 热能 机械能(推导) 0,0QW iso Q dS T 0 iso dS 2.孤立系统作功能力的损失 该公式的推导(板书) 0 0 iso g

21、 LTS T S 例1.有两个质量均为100kg,比热为 1kJ/kg.K,但温度不同的物体A和B,物 体A的温度TA=1000K,物体B的温度 TB=500K.将物体A作为热源,物体B 作为冷源,使一个可逆热机在物体A 及物体B之间进行工作,直至该两个 物体温度相等为止.求其最大作功能 力W0,max,又如两个物体直接接触进 行热交换直至热平衡为止,求其平衡 温度及孤立系统熵增。 例2.某热机循环工作于热源t1=500 及冷源t2=20之间，进行的是一个 a-b-c-d-a不可逆循环，入图所示。a-b为 可逆等温吸热，b-c为不可逆绝热膨 胀，工质熵增加0.1kJ/kg.K，c-d为可逆 等

22、温放热过程，d-a为定熵压缩过程。 循环工质为1kg空气，热源放热量 q1=1000kJ/kg。求循环净功及鼓励系统 作功能力损失，并是否符合公式 L=T0Siso。 图7-1 凝固时体积 膨胀的物质的p-t图 图7-2 凝固时体积缩小 的物质的p-t图 第六章第六章 水蒸汽水蒸汽 图7-3 水蒸汽定压发生过程示意图 图7-4 水蒸气的p-v图图7-5 水蒸气的T-s图 图7-6 水蒸气的T-s图 例1. 试确定: (1) P=0.8MPa, v=0.22m3/kg (2) P=0.6MPa, t=190 (3)P=1MPa, v=179.88 以上三种情况下是什么样的蒸汽? 例2. 在容积为

23、85L的容器中, 盛有0.1kg的水及0.7kg的 干饱和蒸汽,求容器中的压力. 思考题: 1. 150的液态水放在密闭容器 内,试问其压力范围? 2. 刚性容器中湿蒸汽加热时,干 度增大还是减小? 思考题: 3. 试在P-v图和T-S图上表示出下列过程 (1) 过热蒸汽在定压下冷却到刚开始形 成液体; (2) x=0.6的湿饱和蒸汽在定容下加热到 x=1; (3) x=0.5的湿饱和蒸汽在200下定温加 热到体积增加4.67倍. 图7-7 水蒸气的h-s图 水蒸汽的基本热力过程水蒸汽的基本热力过程 1. 要点和重点: (1)能在h-s图上表示各过程 (2) 确定状态参数 (3)应用第一及第二

24、定律,确定过程 热量、功量和内能等. 2. 基本热力过程 (1) 定压过程 (2) 定容过程 (3) 定温过程 (4) 绝热过程(可逆与不可逆) 例3. 将2kg水盛于容积为0.2m3的 抽空了的密闭刚性容器中,然 后加热到200,试求容器中 (1)压力;(2)焓;(3)蒸汽的质量 和体积. 本章要点本章要点 ( (分三部分分三部分) ) : : 第一部分第一部分:基本概念及基本公式基本概念及基本公式 第二部分第二部分:湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图 第三部分第三部分:湿空气的过程湿空气的过程 第七章第七章 湿空气湿空气 1. 湿空气的成分及压力湿空气的成分及压力 2. 饱和空气与未饱和空气饱和

25、空气与未饱和空气 3. 湿空气的分子量及气体常数湿空气的分子量及气体常数 4. 绝对湿度与相对湿度绝对湿度与相对湿度 第一部分第一部分:基本概念基本概念 图8-1 湿空气中水蒸气的p-v图 (5) 含湿量含湿量 (6) 饱和度饱和度 (7) 湿空气的密度湿空气的密度 (8) 焓焓 (9) 湿球温度湿球温度 图8-3 干、湿球温度计 图 8-2 空气的绝热饱和 例例1. 有温度有温度t=30,相对湿度相对湿度=60%的湿的湿 空气空气10000m3,当时的大气压力当时的大气压力 B=0.1MPa.求露点求露点td、绝对湿度、绝对湿度v、 含湿量含湿量d、湿空气的密度、湿空气的密度 、干空气、干空

26、气 的密度的密度a、湿空气总焓及湿空气的、湿空气总焓及湿空气的 质量质量m. 图8-4 湿空气中的h-d图 第二部分第二部分:湿空气的湿空气的 焓湿图焓湿图(h-d图图) 要点要点:在在h-d图上表示图上表示 (1) 等焓线与等含湿量线等焓线与等含湿量线 (2) 等温线等温线 (3) 等相对湿度线等相对湿度线 (4) 水蒸汽分压力线水蒸汽分压力线 (5) 热湿比热湿比 图8-5 h-d图四个区域的特征 例例2. 2m3,30,1bar的湿空气的湿空气 中含有的中含有的40g的水蒸汽的水蒸汽, 求求(1)湿空气的相对湿度湿空气的相对湿度 (2)湿空气的密度湿空气的密度 例要求房间空气的状态保持为

27、例要求房间空气的状态保持为 t2=20， 2=50%.设房间内有工设房间内有工 作人员作人员10人在轻度人在轻度 劳动，每人每劳动，每人每 小时散热量为小时散热量为530kJ/h,散湿量散湿量 为为80g/h. 经计算围护结构与设备进入房间的经计算围护结构与设备进入房间的 热量为热量为4700kJ/h,散湿量为散湿量为1.2kg/h.实际送入实际送入 房间的空气温度房间的空气温度t112试确定送风试确定送风 点的状态参数，求每小时送入室内的湿点的状态参数，求每小时送入室内的湿 空气质量当时大气压力空气质量当时大气压力1013102Pa 第三部分第三部分:湿空气的湿空气的 基本热力过程基本热力过

28、程 一、加热过程一、加热过程( (等等d d过程过程) ) 二、冷却过程二、冷却过程( (等湿或析湿冷却等湿或析湿冷却) ) 三、绝热加湿过程三、绝热加湿过程( (等等h h过程过程) ) 四、定温加湿过程四、定温加湿过程 五、湿空气的混合五、湿空气的混合 六、冷却塔中的热湿交换过程六、冷却塔中的热湿交换过程 图8-6 冷却塔示意图 例二股气流例二股气流 第一股来自冷却盘管第一股来自冷却盘管 t=10 , 100，第二股，第二股(户户 外外)38，=30，户外空气，户外空气 0 0（户外空气占冷空气（户外空气占冷空气 ）,求求 例例2. t1=20,1=60% 空气在加热器加热空气在加热器加热

29、 到到t2=50，进干燥器，流出干燥器时，进干燥器，流出干燥器时 t3=37.7,P=0.1MPa(假定干燥器是一个假定干燥器是一个 等焓过程，即绝热加湿过程等焓过程，即绝热加湿过程)，求：，求： 3=？每蒸发每蒸发kg水分，需水分，需ma 干空气？ 干空气？ma=5000kg/h时，时，加热 加热？ ？ 第八章第八章 气体和蒸汽的流动气体和蒸汽的流动 一、绝热流动的基本方程一、绝热流动的基本方程 1. 稳态稳流稳态稳流 2. 连续性方程连续性方程 3. 绝热稳定流动能量方程绝热稳定流动能量方程 4. 定熵过程方程式定熵过程方程式 5. 音速与马赫数音速与马赫数 1.1.稳态稳流稳态稳流 l

30、速度场：速度场： CC (x, y, z, ) l 温度场：温度场：t = t (x, y, z, ) l 稳态稳流稳态稳流 CC (x, y, z) l 稳态稳流稳态稳流 t = t (x, y, z ) l 一维一维 CC ( x ) l 一维一维 t = t ( x ) 二、促使流速改变的条件二、促使流速改变的条件 1.力学条件力学条件(dC/CdP/P)(内部条件内部条件) -dp/p = KM2 dc/c 2.几何条件几何条件(dC/Cdf/f)(外部条件外部条件) df/f = (M2 1) dC/C 图9-1 喷管中各参数沿轴向变化的示意图 三、喷管计算三、喷管计算 、定熵滞止参

31、数、定熵滞止参数 、气体的流速计算、气体的流速计算 、临界压力比及临界流速、临界压力比及临界流速 、流量的计算及分析、流量的计算及分析(气体和水蒸汽气体和水蒸汽) 、喷管设计计算、喷管设计计算(确定喷管外型及截面积确定喷管外型及截面积) 图9-2质量流量随压力比的变化 例1. 有一气柜, 氢气, P1=4.9MPa, t1=100,氢气流经一渐缩喷管. 流入背压为3.9MPa的空间 背压为0.1MPa, 已知Cp=14.32kJ/kg, f2=20mm2, 求C2, m 例2. 如图所示,气体充分膨胀,P1=0.65MPa, T1=350K (air),fx=2.610-3m2, Mx=0.6

32、, Pb=0.30MPa, =0.528。求: f2=? 1 1 x x 2 2 四、扩压管四、扩压管 要点：要点： 气体在扩压管中的定熵流动过程正 好是喷管的反过程，有关喷管定熵 流动的基本关系式，管道截面变化 规律的关系式，均适用于扩压管。 例：空气流经某扩压管，已知进口状态例：空气流经某扩压管，已知进口状态 P P1 1=0.1MPa,T=0.1MPa,T1 1=300K,C=300K,C1 1=500m/s.=500m/s.在扩在扩 压管中定熵压缩，出口处的气流速度压管中定熵压缩，出口处的气流速度 C C2 2=50m/s.=50m/s.问应采用什么形式的扩压问应采用什么形式的扩压 管

33、，并求出口压力管，并求出口压力. .如流经扩压管的如流经扩压管的 质量流量质量流量m=1kg/sm=1kg/s，计算扩压管各处，计算扩压管各处 的截面积的截面积. . 五、具有摩擦的流动五、具有摩擦的流动 摩阻对流速的影响摩阻对流速的影响: : 速度系数速度系数 喷管效率喷管效率 动能损失动能损失 例：某种理想气体例：某种理想气体Cp=1.159kJ/(kg.K), R=0.3183kJ/(kg.K), P1=0.6MPa, t1=800, 流经一收缩喷管而进入压力为流经一收缩喷管而进入压力为0.2MPa的空间，的空间， f2=2400mm2, C1=100m/s.求：求： 等熵流动等熵流动C

34、2，m =0.92, C2及及m, 如果环境温度为如果环境温度为27，试问作功，试问作功 能力损失。能力损失。 六、绝热节流六、绝热节流 节流概念：节流概念： 气体在管道中流过突然缩小的截气体在管道中流过突然缩小的截 面，如阀门或孔口等，而又未及与外面，如阀门或孔口等，而又未及与外 界进行热量交换的过程称为绝热节流，界进行热量交换的过程称为绝热节流， 或简称节流。或简称节流。 图9-3 绝热节流前后参数变化 图9-4 气体绝热节流过程 图9-5 水蒸汽绝热节流过程 j h T p dT0, j 0,冷效应 dT=0, j =0,零效应 dT0, j 0,热效应 第九章第九章 动力循环动力循环

35、一、朗肯循环一、朗肯循环 1、装置与流程 2、朗肯循环能量分析及热效率 3、提高朗肯循环热效率的基本途径 ( (蒸汽动力基本循环蒸汽动力基本循环) ) 图10-1(a) 朗肯循环工作原理图 图10-1(b) 朗肯循环p-v图 图10-1(c) 朗肯循环T-s图 图10-1d 朗肯循环h-s图 图10-2 平均吸热温度 图10-3 提高初压的T-s图 图10-4 提高初温的T-s图 图10-5 降低放热温度的T-s图 二、回热循环与再热循环二、回热循环与再热循环 1、回热循环 2、再热循环 (a) 工作原理图(b) T-s图 图10-6 汽回热循环图 (a) 工作原理图(b) T-s图 图10-7 再热循环图 例1. 设有以蒸汽为工质的回热循环，蒸汽进入汽轮机的 参数为10MPa、550，在5kPa下排入凝汽器。蒸汽 在0.8MPa和0.2MPa下抽出，分别去两个混合式给水 回热器加热给水，给水离开每个回热器的温度为抽 汽压力下的饱和温度。在凝汽器及每个回热器之后 都有水泵将工质压力提高至所需值。求: (1)抽汽率1和2； (2)循环功量及热效率； (3)与相同参数的朗肯循环小比较。 三