工程热力学 微课课件 4.5 稳态稳流能量方程的应用rev

稳态稳流能量方程的应用

1.开口系统能量方程2开口系统能量方程的一般表达式：其中，Δh、Δc2、Δz分别为系统出口界面和进口界面的焓差、速度平方之差和高差，应用中应注意代入正确的数值。根据稳态稳流系统特征，该式可以用于解决很多的工程问题。稳态稳流系统能量方程：2.稳态稳流能量方程的应用3工程应用1：汽轮机汽轮机也称蒸汽透平发动机，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流冲击叶片，叶片带动轴旋转，同时对外做功。分析简化：开口系统、稳态稳流、绝热保护、对外做轴功2.稳态稳流能量方程的应用4工程应用2：压缩机、水泵压缩机是通过输入外界轴功，将低压气体压缩为高压气体的流体机械。水泵是消耗机械能输送液体或使液体增压的机械。2.稳态稳流能量方程的应用5工程应用2：压缩机、水泵分析简化：开口系统、稳态稳流、绝热保护、输入轴功压缩机压缩耗功、汽轮机对外做轴功的功量（绝对值）均为工质进出口的焓差。2.稳态稳流能量方程的应用6工程应用3：热交换器热交换器（换热器）是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足相应工艺要求的装置。2.稳态稳流能量方程的应用7工程应用3：热交换器热交换器（换热器）是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足相应工艺要求的装置。分析简化：开口系统、稳态稳流、绝热保护、无功量2.稳态稳流能量方程的应用8工程应用3：热交换器若忽略动能差、位能差取流体A和B为热力系统流体A进入流体A流出流体B进入流体B流出2.开口系统能量方程9工程应用3：热交换器研究双工质的典型应用：冷水机组的蒸发器、水冷式冷凝器等换热器。2.稳态稳流能量方程的应用10工程应用3：热交换器取其中某一流体（流体A或流体B）为热力系统：工质A从另一工质B吸热，或者A向B放热，不存在轴功。热交换器的换热量即工质进出口的焓差。流体A进入流体A流出流体B进入流体B流出2.稳态稳流能量方程的应用11工程应用3：热交换器研究单工质的典型应用：制冷系统换热器、散热器、风机盘管等空调系统末端。更注重热（冷）流体向外界环境释放多少热量（冷量）。根据热（冷）流体进出口焓值进行计算。2.稳态稳流能量方程的应用12工程应用3：热交换器例如：某制冷机组的蒸发器，冷流体为低温制冷剂液体，热流体为温度较高的空气，制冷剂吸收空气中的热量由液态蒸发为气态，焓值增加。吸热量为制冷剂进出口的焓差。单位质量制冷剂的吸热量2.稳态稳流能量方程的应用13工程应用3：热交换器例如：某制冷机组的冷凝器，热流体为高温的制冷剂蒸汽，冷流体为低温冷却水。制冷剂向冷却水释放热量由气态冷凝为液态，焓值降低。放热量为制冷剂进出口的焓差。单位质量制冷剂的放热量2.稳态稳流能量方程的应用14工程应用4：流体的混合m1h1m2h2m3h3分析简化：混合在绝热条件下进行，忽略流体的动能和势能，不存在轴功。流体混合前、后总的焓值（能量）保持不变。2.稳态稳流能量方程的应用15工程应用4：流体的混合专业引申：空气处理机组中的混合段。2.稳态稳流能量方程的应用16工程应用5：绝热节流气体在管道中流动突遇缩口时，由于局部阻力，其压力显著下降，这种现象叫做节流。由于节流速度较快，来不及与外界换热，可视为绝热节流过程。h2h1分析简化：在绝热节流前后来不及换热；忽略流体的动能和势能；不存在轴功。

在绝热节流前后流体的焓值相等，但整个过程不是等焓过程。2.稳态稳流能量方程的应用17工程应用5：绝热节流例如：制冷系统中的膨胀阀（节流阀），制冷剂通过阀门为绝热节流过程，节流前后焓值保持不变。膨胀阀出口h1膨胀阀进口h43.稳态稳流能量方程在制冷系统中的应用18制冷系统由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四个