工程热力学第五章-水蒸气课件

工程热力学

EngineeringThermodynamics第五章FifthChapter工程热力学

EngineeringThermody1内容提要一基本概念二水蒸气的产生三水和水蒸气热力性质表和图四水蒸气的热力过程内容提要一基本概念2第五章水蒸气一基本概念1汽化和液化1）汽化物质由液态转变为气态的现象称为汽化。微观机理上，汽化是由于液面某些动能较大的液体分子克服了邻近分子的引力，脱离液面逸入空间而形成蒸汽。汽化速度取决于液体的温度。蒸发：仅在液体表面进行沸腾：在液面和液态内部同时进行第五章水蒸气一基本概念蒸发：仅在液体表面进行沸腾：在液面31汽化和液化2）液化物质由气态转变为液态的现象称为液化。微观机理上，蒸汽分子在杂乱运动中，也会撞回液面而成为液体，这就是液化。液化速度取决于液面上蒸汽的压力。3）饱和状态当汽化速度等于液化速度时，若没有外界作用，则汽液两相将处于不会发生变化的动态平衡，此两相平衡的状态即为饱和状态。1汽化和液化4二水蒸气的产生1水蒸气的产生过程tststst>tst<ts未饱和水饱和水湿饱和蒸汽饱和蒸汽过热蒸汽预热阶段汽化阶段过热阶段二水蒸气的产生tststst>tst<ts未饱和水饱和水湿51水蒸气的产生过程1水蒸气的产生过程6二水蒸气的产生2水蒸气的p－v图和T－s图C2010pvⅠⅢⅡC10(20)TsⅢⅠⅡⅠ区是未饱和水区,Ⅱ区是湿饱和蒸汽区,Ⅲ区是过热蒸汽区。二水蒸气的产生C2010pvⅠⅢⅡC10(20)TsⅢⅠⅡ72水蒸气的p－v图和T－s图C2010pvⅠⅢⅡC10(20)TsⅢⅠⅡ水的临界参数:(IAPWS-IF97)pcr=22.064MPa，tcr=674.096K，vcr=0.00310559m3/kg，hcr=2087.5kJ/kg，scr＝4.412kJ/(kgK)

2水蒸气的p－v图和T－s图C2010pvⅠⅢⅡC10(282水蒸气的p－v图和T－s图C2010C1020pvTsⅠⅢⅢⅠⅡⅡ一点:临界点二线:饱和水线干饱和蒸汽线三区:未饱和水区湿饱和蒸汽区过热蒸汽区五态:未饱和水饱和水湿饱和蒸汽干饱和蒸汽过热蒸汽2水蒸气的p－v图和T－s图C2010C1020pvTsⅠ9三水和水蒸气热力性质表和图1水和水蒸气热力性质表基准点：水的三相点时液相水的热力学能和熵值为零1）饱和水和干饱和蒸汽热力性质表①可直接查取饱和水的参数和干饱和蒸汽的参数饱和水参数饱和蒸汽参数p10t200三水和水蒸气热力性质表和图饱和水参数饱和蒸汽参数p10t2101）饱和水和干饱和蒸汽热力性质表②使用内插计算表中没有的中间压力（温度）对应的参数。③间接计算湿饱和蒸汽的参数干度饱和蒸汽饱和水湿饱和蒸汽有湿饱和蒸汽的参数a可以是u,h,v,s1）饱和水和干饱和蒸汽热力性质表干度饱和蒸汽饱和水湿饱和111水和水蒸气热力性质表2）未饱和水和过热蒸汽热力性质表①根据压力和温度直接查取未饱和水或过热蒸汽的参数t200p1Mpa1水和水蒸气热力性质表t200p1Mpa12三水和水蒸气热力性质表和图2水蒸气焓熵图1）组成x＝１pvThsx焓熵图的区域三水和水蒸气热力性质表和图x＝１pvThsx焓熵图的区域13h1s1v2ts2水蒸气焓熵图2）焓熵图的应用①根据两个给定参数确定其它的状态参数x＝１sh例：给定p1，t1，确定其它参数v1h1s1t11p1例：给定p2，x2，确定其它参数p2x22h1s1v2ts2水蒸气焓熵图x＝１sh例：给定p1，t114h1s12）焓熵图的应用②计算热力过程x＝１sx2t2h2p2p1t11h例：给定p1，t1，经过一定熵膨胀过程，压力降低到p2，求膨胀后的参数及作功量（焓降）2h1s12）焓熵图的应用x＝１sx2t2h2p2p1t11h15四水蒸气的热力过程典型过程：定压、定容、等温和绝热过程。分析工具：利用图表对水蒸气的热力过程进行分析和计算。分析步骤：（1）将过程表示在焓熵图中，以便分析。（2）根据焓熵图或热力性质表查出过程始末各状态参数值。（3）根据已求得的初、终态参数，应用热力学基本定律计算热量和功量。四水蒸气的热力过程16四水蒸气的热力过程1定压过程p1t11x＝１sht22四水蒸气的热力过程p