熱工基礎(chǔ)課件PPT課件

1、1熱能在熱機(jī)中轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的過程熱能在熱機(jī)中轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的過程第1頁/共108頁2分類燃?xì)鈩恿ρb置combustion gas power plant 蒸汽動力裝置steam power plant內(nèi)燃機(jī) gas turbineinternal combustion engine jet engineering 燃?xì)廨啓C(jī)噴氣動力裝置熱能動力裝置：熱能動力裝置：從燃料燃燒中得到熱能，并利用熱能得到動力的設(shè)備。從燃料燃燒中得到熱能，并利用熱能得到動力的設(shè)備。熱能機(jī)械能化學(xué)能第2頁/共108頁3工作物質(zhì)工作物質(zhì):p燃?xì)馊細(xì)馊細(xì)鉄崮軝C(jī)械能燃料化學(xué)能排入大氣p 燃燒、膨脹p 排氣p 吸氣p 壓縮工作過程

2、：能量轉(zhuǎn)換：內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部構(gòu)造內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部構(gòu)造第3頁/共108頁4燃?xì)廨啓C(jī)裝置示意圖燃?xì)廨啓C(jī)裝置示意圖第4頁/共108頁5小型燃?xì)廨啓C(jī)第5頁/共108頁6第6頁/共108頁7第7頁/共108頁8蒸汽動力裝置蒸汽動力裝置（流程圖）（流程圖）第8頁/共108頁9不同點：構(gòu)造和工作特性不同。不同點：構(gòu)造和工作特性不同。相同點：相同點：p存在某一種媒介物質(zhì)以獲得能量；存在某一種媒介物質(zhì)以獲得能量； （如內(nèi)燃機(jī)中混合氣，蒸汽機(jī)中的水）（如內(nèi)燃機(jī)中混合氣，蒸汽機(jī)中的水）p存在能提供熱能的能量源；存在能提供熱能的能量源；p余下的熱能排向環(huán)境介質(zhì)。余下的熱能排向環(huán)境介質(zhì)。結(jié)論：各種形式的熱機(jī)都存在以下幾個相同的熱力

3、過程：吸熱、膨脹作功和排熱。比較上述兩種熱機(jī)第9頁/共108頁10名詞定義：名詞定義：工質(zhì)工質(zhì)（working substance; working medium ）: 實現(xiàn)熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的媒介物質(zhì)。實現(xiàn)熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的媒介物質(zhì)。 膨脹性；膨脹性； 流動性；流動性； 熱容量；熱容量； 穩(wěn)定性、安全性；穩(wěn)定性、安全性； 環(huán)保性能；價格。環(huán)保性能；價格。因此，物質(zhì)三態(tài)中氣體最合適。因此，物質(zhì)三態(tài)中氣體最合適。熱源熱源（heat source; heat reservoir）: 工質(zhì)從中工質(zhì)從中吸取吸取或向之或向之排放排放熱能的物質(zhì)系統(tǒng)。熱能的物質(zhì)系統(tǒng)。熱源溫度高低溫度變化高溫?zé)嵩矗嵩?/p>

4、 heat source）低溫?zé)嵩矗ɡ湓磆eat sink）恒溫?zé)嵩矗╟onstant heat reservoir） 變溫?zé)嵩矗╲ariational heat reservoir）第10頁/共108頁11 工質(zhì)從高溫?zé)嵩次鼰?，將其中一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而作功，并把余下部分傳給低溫?zé)嵩?。熱能動力裝置的工作過程可概括成：熱源冷源熱機(jī)作功吸熱放熱第11頁/共108頁12熱力系、狀態(tài)及狀態(tài)參數(shù)熱力系、狀態(tài)及狀態(tài)參數(shù)第12頁/共108頁13為了研究問題方便，熱力學(xué)中常把分析對象為了研究問題方便，熱力學(xué)中常把分析對象從周圍物體中分割出來，研究它與周圍物體之從周圍物體中分割出來，研究它與周圍物體之間的能量

5、和物質(zhì)的傳遞。間的能量和物質(zhì)的傳遞。熱力系統(tǒng)（熱力系）： 人為分割出來作為熱力學(xué)分析對象的有限物質(zhì)系統(tǒng)。邊界：系統(tǒng)與外界之間的分界面外界：熱力系統(tǒng)以外的部分System Boundary Surroundings 系統(tǒng)與外界的作用都通過邊界1.熱力系第13頁/共108頁14汽缸-活塞裝置（閉口系例） 以氣缸內(nèi)氣體為系統(tǒng)，活塞表面上的邊界是移動邊界，系統(tǒng)與外界沒有物質(zhì)交換第14頁/共108頁15 汽車發(fā)動機(jī)（開口系例） 以空間為系統(tǒng)，進(jìn)、出口邊界均為假想邊界，系統(tǒng)與外界有物質(zhì)交換第15頁/共108頁16注意：注意： 系統(tǒng)與外界設(shè)定的人為性；系統(tǒng)與外界設(shè)定的人為性； 外界與環(huán)境介質(zhì)；外界與環(huán)境介質(zhì)

6、； 邊界可以是：邊界可以是： 剛性的或可變形的；剛性的或可變形的； 固定的或可移動的；固定的或可移動的； 真實存在的或虛擬的。真實存在的或虛擬的。第16頁/共108頁17熱力系統(tǒng)的分類根據(jù)系統(tǒng)與外界物質(zhì)交換、熱量交換的情況開口系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界有物質(zhì)交換，系統(tǒng)被劃定在一定容積范圍內(nèi)，也稱控制容積閉口系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界無物質(zhì)交換，系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量恒定不變，也稱控制質(zhì)量絕熱系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界無熱量交換孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界既無能量交換，也無物質(zhì)交換第17頁/共108頁18可壓縮系統(tǒng)：系統(tǒng)由可壓縮流體構(gòu)成簡單可壓縮系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界只有熱量可 逆與容積功交換。熱力學(xué)中大多屬于簡單可壓縮系統(tǒng)第18頁/共108頁192

7、.2.平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)狀態(tài)：某一瞬間熱力系所呈現(xiàn)的宏觀狀況平衡狀態(tài)：在不受外界影響的條件下（重力場 除外），如果系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)不隨時間變化，則該系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。熱平衡狀態(tài)：系統(tǒng)的溫差消失的平衡狀態(tài)力平衡狀態(tài)，化學(xué)勢平衡狀態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部與外界之間平衡勢差消失系統(tǒng)平衡平衡的本質(zhì)：不存在不平衡勢第19頁/共108頁20平衡與穩(wěn)定平衡與穩(wěn)定穩(wěn)定：參數(shù)不隨時間變化穩(wěn)定但存在不平衡勢差去掉外界影響，則狀態(tài)變化穩(wěn)定不一定平衡，但平衡一定穩(wěn)定T1T0Tx第20頁/共108頁21平衡：時間上均勻：空間上平衡不一定均勻，單相平衡態(tài)則一定是均勻的平衡與均勻第21頁/共108頁223. 3. 基本狀態(tài)參數(shù)基本狀態(tài)參數(shù)狀

8、態(tài)參數(shù)：描述熱力系狀態(tài)的物理量。狀態(tài)參數(shù)的特征：1、單值性：狀態(tài)確定，則狀態(tài)參數(shù)也確定，反之亦然。2、積分特征：狀態(tài)參數(shù)的變化量與路徑無關(guān)，只與初 終態(tài)有關(guān)3、微分特征：全微分第22頁/共108頁23積分特征積分特征狀態(tài)參數(shù)變化量與路徑無關(guān)，只與初終態(tài)有關(guān)。數(shù)學(xué)上：點函數(shù)、態(tài)函數(shù) 0dz212, 12, 112abzzdzdzdz 例：溫度變化 高度變化1 2ab第23頁/共108頁24微分特征微分特征設(shè) z =z (x , y)dz是全微分yxzzdzdxdyxy充要條件：22zzx yy x 可判斷是否是狀態(tài)參數(shù)第24頁/共108頁25 壓力P、溫度T、體積V、熱力學(xué)能U、焓H和熵S，其中

9、壓力、溫度和體積可直接用儀器測量，稱為基本狀態(tài)參數(shù)。其余狀態(tài)參數(shù)可根據(jù)基本狀態(tài)參數(shù)間接算得。常用狀態(tài)參數(shù)第25頁/共108頁26強(qiáng)度量：強(qiáng)度量：與系統(tǒng)質(zhì)量無關(guān)，如與系統(tǒng)質(zhì)量無關(guān)，如P P、T T。強(qiáng)度量不具有可加性。強(qiáng)度量不具有可加性。廣延量：廣延量：與系統(tǒng)質(zhì)量成正比，如與系統(tǒng)質(zhì)量成正比，如V V、U U、H H、S S。廣延量具有可加性。廣延量的比參。廣延量具有可加性。廣延量的比參數(shù)（單位質(zhì)量工質(zhì)的體積、熱力學(xué)能等）具有強(qiáng)度量的性質(zhì)，不具有可加性。數(shù)（單位質(zhì)量工質(zhì)的體積、熱力學(xué)能等）具有強(qiáng)度量的性質(zhì)，不具有可加性。強(qiáng)度量與廣延量第26頁/共108頁27強(qiáng)度參數(shù)：與物質(zhì)的量無關(guān)的參數(shù),如壓力

10、p、溫度T廣延參數(shù)：與物質(zhì)的量有關(guān)的參數(shù)可加性如:質(zhì)量m、容積 V、內(nèi)能 U、焓 H、熵S比參數(shù)：比容VvmUum比內(nèi)能Hhm比焓Ssm比熵單位：/kg /kmol 具有強(qiáng)度量的性質(zhì)第27頁/共108頁28基本熱力學(xué)參數(shù)1、溫度 T2、壓力 p3、比容 v第28頁/共108頁29（1）溫）溫 度度傳統(tǒng)：冷熱程度的度量。感覺，導(dǎo)熱，熱容量微觀：衡量分子平均動能的量度 T 0.5 m w 21) 同T , 0.5mw 2 不同，如碳固體和碳蒸氣2) T=0 0.5mw 2=0 分子一切運動停止， 零點能第29頁/共108頁30熱力學(xué)第零定熱力學(xué)第零定律律熱力學(xué)第零定律（R.W. Fowler）如果

11、兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)處于熱平衡，則兩個系統(tǒng)彼此必然處于熱平衡。溫度測量的理論基礎(chǔ)B 溫度計第30頁/共108頁31溫度的熱力學(xué)定義溫度的熱力學(xué)定義處于同一熱平衡狀態(tài)的各個熱力系，必定有某一宏觀特征彼此相同，用于描述此宏觀特征的物理量 溫度。 溫度是確定一個系統(tǒng)是否與其它系統(tǒng)處于熱平衡的物理量第31頁/共108頁32溫度的測量溫度的測量溫度計物質(zhì) （水銀，鉑電阻）特性 （體積膨脹，阻值）基準(zhǔn)點刻度溫標(biāo)第32頁/共108頁33常用溫標(biāo)常用溫標(biāo)絕對K攝氏 100373.150.01273.160273.15-17.80-273.1537.8冰熔點水三相點發(fā)燒水沸點第33頁/共108頁34溫標(biāo)的換

12、算溫標(biāo)的換算O 273.15T KtCO5( 32)9tCt F第34頁/共108頁35（2）壓力）壓力 p常用單位：常用單位： 1 bar = 105 Pa1 MPa = 106 Pa1 atm = 760 mmHg = 1.013 105 Pa1 mmHg =133.3 Pa物理中壓強(qiáng)，單位: Pa , N/m2第35頁/共108頁36壓力的測量壓力的測量第36頁/共108頁37絕對壓力與相對壓力絕對壓力與相對壓力當(dāng) p pb表壓力 pg當(dāng) p 有足夠時間恢復(fù)新平衡 準(zhǔn)靜態(tài)過程第51頁/共108頁52準(zhǔn)靜態(tài)過程的工程應(yīng)用準(zhǔn)靜態(tài)過程的工程應(yīng)用例1-1：活塞式內(nèi)燃機(jī) 2000轉(zhuǎn)/分 曲柄 2沖

13、程/轉(zhuǎn)，0.15米/沖程活塞運動速度=20002 0.15/60=10 m/s壓力波恢復(fù)平衡速度（聲速）350 m/s一般的工程過程都可認(rèn)為是準(zhǔn)靜態(tài)過程具體工程問題具體分析?！巴蝗弧薄熬徛钡?2頁/共108頁53可逆過程可逆過程定義：系統(tǒng)經(jīng)歷某一過程后，如果在沿原來路徑逆向進(jìn)行時，系統(tǒng)與外界都返回原來狀態(tài)，而不留下任何變化，則此過程為可逆過程。注意：可逆過程只是指可能性，并不 是指必須要回到初態(tài)的過程。第53頁/共108頁54可逆過程的實現(xiàn)可逆過程的實現(xiàn)準(zhǔn)靜態(tài)過程 + 無耗散效應(yīng) = 可逆過程無不平衡勢差通過摩擦使功變熱的效應(yīng)(摩阻，電阻，非彈性變性，磁阻等） 不平衡勢差不可逆根源 耗散效應(yīng)

14、： 耗散效應(yīng)實際過程：不可逆第54頁/共108頁55可逆過程的意義可逆過程的意義 準(zhǔn)靜態(tài)過程是實際過程的理想化過程， 但并非最優(yōu)過程，可逆過程是最優(yōu)過程。 可逆過程的功與熱完全可用系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì) 的狀態(tài)參數(shù)表達(dá)，可不考慮系統(tǒng)與外界 的復(fù)雜關(guān)系，易分析。 實際過程不是可逆過程，但為了研究方 便，先按理想情況（可逆過程）處理， 用系統(tǒng)參數(shù)加以分析，然后考慮不可逆 因素加以修正。第55頁/共108頁56典型的不可逆過程典型的不可逆過程不等溫傳熱T1T2T1T2Q自由膨脹真空第56頁/共108頁57節(jié)流過程 (閥門）p1p2p1p2混合過程第57頁/共108頁58功的一般表達(dá)式Fdxw Fdxw熱力學(xué)最常

15、見的功 容積變化功 其他準(zhǔn)靜態(tài)功：拉伸功，表面張力功，電功等2. 功和熱量力學(xué)定義: 力 在力方向上的位移功的定義第58頁/共108頁59可逆過程的容積功可逆過程的容積功pp外初始：pA = p外A Adl以汽缸中工質(zhì)為系統(tǒng)第59頁/共108頁60示功圖示功圖pV.12.pp外21mkg工質(zhì)：W =pdV21WpdV1kg工質(zhì)：w =pdv21wpdvW第60頁/共108頁61可逆容積變化功的說明可逆容積變化功的說明1）單位為 kJ 或 kJ/kg2） p-V 圖上用面積表示3）功的大小與路徑有關(guān)， 功是過程量pV.12.第61頁/共108頁624）統(tǒng)一規(guī)定：dV0，膨脹 對外作功（正） dV

16、 0 dS 0系統(tǒng)放熱時為負(fù) Q 0 dS 04、用途：判斷熱量方向 計算可逆過程的傳熱量熵的說明第66頁/共108頁67示功圖與示熱圖示功圖與示熱圖pVWTSQ 示功圖溫熵(示熱)圖pdVWTdSQ第67頁/共108頁68【例1-2】 一氣缸活塞內(nèi)的氣體由初態(tài)p1=0.5MPa, V1=0.1m3,緩慢膨脹到V20.4m3,若過程中壓力與體積的關(guān)系為pV=常數(shù)，試求氣體所做的膨脹功。解：由PV=常數(shù)得常數(shù)11VppVVVpp1131.691 . 04 . 0ln1 . 0105 . 0ln312112111212111VVVpVdVVpdVVVppdVWkJ第68頁/共108頁693. 熱力

17、循環(huán)熱力循環(huán)要實現(xiàn)連續(xù)作功，必須構(gòu)成循環(huán)定義： 熱力系統(tǒng)經(jīng)過一系列變化回到初態(tài)，這一系列變化過程稱為熱力循環(huán)。不可逆循環(huán)分類：循環(huán)可逆循環(huán)循環(huán)性質(zhì)循環(huán)正循環(huán)(動力循環(huán))循環(huán)目的逆循環(huán)(制冷循環(huán))第69頁/共108頁70正循環(huán)正循環(huán)pVTS凈效應(yīng)：對外作功凈效應(yīng)：吸熱正循環(huán)：順時針方向2112第70頁/共108頁71逆循環(huán)逆循環(huán)pVTS凈效應(yīng)：對內(nèi)作功凈效應(yīng)：放熱逆循環(huán)：逆時針方向2112第71頁/共108頁72熱力循環(huán)的評價指標(biāo)熱力循環(huán)的評價指標(biāo)正循環(huán)：凈效應(yīng)（對外作功，吸熱）1WQ收益代價凈功吸熱WT1Q1Q2T2動力循環(huán)：熱效率第72頁/共108頁73熱力循環(huán)的評價指標(biāo)熱力循環(huán)的評價指標(biāo)逆

18、循環(huán)：凈效應(yīng)（對內(nèi)作功，放熱）2QW收益代價吸熱耗功WT0Q1Q2T2制冷循環(huán)：制冷系數(shù)第73頁/共108頁74熱力循環(huán)的評價指標(biāo)熱力循環(huán)的評價指標(biāo)逆循環(huán)：凈效應(yīng)（對內(nèi)作功，放熱）1QW收益代價放熱耗功WT1Q1Q2T0制熱循環(huán)：制熱系數(shù)第74頁/共108頁75基本概念： 熱力系 平衡、穩(wěn)定、均勻 準(zhǔn)靜態(tài)、可逆 過程量、狀態(tài)量、狀態(tài)參數(shù) 功、熱量、熵 p-V圖、T-S圖 循環(huán)、工作系數(shù)小 結(jié)第75頁/共108頁76 熱力系種類：閉口系、開口系、絕熱系、絕功系、孤立系 熱力系的選取取決于研究目的和方法，具有隨意性，選取不當(dāng)將不便于分析。一旦取定系統(tǒng)，沿邊界尋找相互作用。第76頁/共108頁77例

19、例1：絕熱剛性容器向氣缸充氣：絕熱剛性容器向氣缸充氣試分別選取閉口系和開口系，畫出充氣前后邊界，標(biāo)明功和熱的方向。第77頁/共108頁78閉口系功量：氣體對活塞作功WWQ熱量：氣體通過活塞從外界吸熱Q(1)以容器內(nèi)原有氣體為系統(tǒng)第78頁/共108頁79閉口系功量：殘留氣體對放逸氣體作功WWQ熱量：殘留氣體從放逸氣體吸熱Q(2)以容器內(nèi)殘留的氣體為系統(tǒng)第79頁/共108頁80閉口系功量：W + W熱量：Q + QWQWQ(3)以放逸氣體為系統(tǒng)第80頁/共108頁81開口系功量：W熱量：QWQ(4)以容器為系統(tǒng)第81頁/共108頁82(5)以氣缸為系統(tǒng)以氣缸為系統(tǒng)開口系功量：W + W熱量：Q +

20、 QWQWQ第82頁/共108頁83速度動能高度 位能 內(nèi)能溫度應(yīng)力摩爾數(shù)（強(qiáng)）（強(qiáng)）（強(qiáng)）（強(qiáng)）（廣）（廣）（廣）（廣）強(qiáng)度量與廣延量第83頁/共108頁84 狀態(tài)量： 描述工質(zhì)狀態(tài)，工質(zhì)的狀態(tài)一定，狀態(tài)參數(shù)一定。 具有物理上勢函數(shù)的特征 狀態(tài)參數(shù)的變化與過程無關(guān)，狀態(tài)參數(shù)的全微分是恰當(dāng)微分，微元量用符號dz表示。 過程量（功和熱） 只有在熱力過程中通過邊界才能實現(xiàn)交換和傳遞。 沒有過程就不會有遷移的能量功和熱。 不能說“系統(tǒng)具有多少功量或熱量” 功量和熱量的大小不僅和系統(tǒng)的初、終態(tài)有關(guān)，而且與系統(tǒng)經(jīng)歷的過程有關(guān)。 不是恰當(dāng)微分，微元過程寫成“ W”和“ Q” 狀態(tài)量與過程量第84頁/共10

21、8頁85有人說，不可逆過程是無法恢復(fù)到初始狀態(tài)的過程，這種說法對嗎？不對。關(guān)鍵看是否引起外界變化。可逆過程指若系統(tǒng)回到初態(tài)，外界同時恢復(fù)到初態(tài)?？赡孢^程并不是指系統(tǒng)必須回到初態(tài)的過程。第85頁/共108頁86可逆過程一定是準(zhǔn)靜態(tài)過程準(zhǔn)靜態(tài)過程不一定是可逆過程可逆過程準(zhǔn)靜態(tài)過程無耗散可逆過程完全理想，以后均用可逆過程的概念。準(zhǔn)靜態(tài)過程很少用?？赡孢^程與準(zhǔn)靜態(tài)過程的區(qū)別和聯(lián)系第86頁/共108頁871.實現(xiàn)平衡態(tài)的條件是什么？實現(xiàn)準(zhǔn)平衡過程的條 件是什么？可逆過程實現(xiàn)的條件又是什么？2.說法“倘若容器內(nèi)氣體的絕對壓力沒有變化且大 于大氣壓力，則安裝在該容器上的壓力表的讀數(shù) 不變”對否？3.什么是廣

22、延量參數(shù)？它有什么特點？4.簡單可壓縮系統(tǒng)的獨立參數(shù)有幾個？5.什么是正循環(huán)？什么是逆循環(huán)？它們各自的循環(huán)經(jīng)濟(jì)性如何表示？第87頁/共108頁88第二節(jié)熱力學(xué)第一定律第二節(jié)熱力學(xué)第一定律第88頁/共108頁89一、熱力學(xué)第一定律及其實質(zhì)一、熱力學(xué)第一定律及其實質(zhì)本質(zhì)：能量轉(zhuǎn)換及守恒定律在熱過程中的應(yīng)用第89頁/共108頁90 內(nèi)儲存能熱力學(xué)能定義：工質(zhì)微觀粒子所具有的能量 熱力學(xué)能分子運動所具有的內(nèi)動能 分子間由于相互作用力所具有的內(nèi)位能 維持一定分子結(jié)構(gòu)的化學(xué)能和原子核內(nèi)部的核能 儲存能：熱力系統(tǒng)的總能量 二、熱力學(xué)能儲存能第90頁/共108頁91比熱力學(xué)能 uU/m 熱力學(xué)能U 是狀態(tài)參數(shù)

23、 不包含化學(xué)反應(yīng)的簡單可壓縮系統(tǒng)熱力學(xué)能： 內(nèi)動能內(nèi)位能( , )UU T VmgzmcUE221或 2k21mcE 2k21ce mgzE pgze p或外儲存能宏觀動能宏觀勢能儲存能：比儲存能 gzcue221第91頁/共108頁92三、熱力學(xué)第一定律的一般表達(dá)式 一般關(guān)系式 進(jìn)入系統(tǒng)的能量流出系統(tǒng)的能量系統(tǒng)能量的增量入出增量 一般表達(dá)式 syE11me22meQtotWsy)(dEE11,meQtot22, WmesysysydEEEE)d(sytot1122sy)(dWmemeEQtot1122sy)(WmemeEQ出： 增量：入：第92頁/共108頁93四、閉口系熱力學(xué)第一定律基本表

24、達(dá)式 能量方程 QQUEsyWWmemetot11220)(WUQwuq第93頁/共108頁94微元過程表達(dá)式QUW quw 條件：控制質(zhì)量，適合任何工質(zhì)QUW外熱能，內(nèi)熱能機(jī)械能 體積變化功可逆過程表達(dá)式VpUQddvpuqdd 21dVpUQ21dvpuq第94頁/共108頁95五、穩(wěn)定流動系統(tǒng)的能量方程 1. 穩(wěn)定流動系統(tǒng) 定義：穩(wěn)定流動系統(tǒng)是指熱力系統(tǒng)內(nèi)各點狀態(tài)參數(shù)不隨時間變化的流動系統(tǒng)。 實現(xiàn)條件：(1)進(jìn)出系統(tǒng)的工質(zhì)流量相等且不隨時間而變；(2)系統(tǒng)進(jìn)出口工質(zhì)的狀態(tài)不隨時間而變； (3)系統(tǒng)與外界交換的功和熱量等所有能量不隨時間而變。 第95頁/共108頁96fW定義：開口系統(tǒng)中工

25、質(zhì)流入和流出系統(tǒng)所作的推動功的代數(shù)和。 11push1VpW11111111push1)()(VpLApLApW推動功：同理：流動功：2. 流動功 f221 1()Wp VpVpV f221 1()wp vp vpv push222Wp V第96頁/共108頁973. 穩(wěn)定流動系統(tǒng)的能量方程 121212121122)()()()(EEmeemeemeememe)(shfshtotpVWWWW0syE22222111sh11()()()22UmcmgzUmcmgzWpVsy2211tot21shf()()QEememWEEWW 222211 1sh1()()2Up VUpVm cmg zW 第

26、97頁/共108頁98pVUH引入焓H ：sh221wzgchqsh221WzmgcmHQsh2dd21dWzmgcmHQsh2dd21dwzgchq對于微元過程：第98頁/共108頁99焓 定義式pVUH比焓 pvumHh物理意義：焓是開口系統(tǒng)中流入（或流出）系統(tǒng)工質(zhì)所攜帶的取決于熱力學(xué)狀態(tài)的總能量。對于閉口系統(tǒng)而言，焓是一個復(fù)合的狀態(tài)參數(shù)。 第99頁/共108頁1004. 技術(shù)功及穩(wěn)流能量方程的其他形式sh2t21WzmgcmWtWHQtwhqtt()()QUpVWQUpVWW tft)(WWWpVWsh221WzmgcmHQ第100頁/共108頁101可逆過程 21tdpVW21tdpv

27、w21dpVHQ21dpvhq222tf111d()dd()WWWp VpVp VpV222111d(dd )p Vp VV p可逆穩(wěn)定流動過程第101頁/共108頁102六、能量方程的應(yīng)用 sh221wzgchq0002zcq021shhhhw葉輪式動力機(jī) 1. 葉輪式機(jī)械第102頁/共108頁1030)(12shhhhw葉輪式耗功機(jī)械 2、耗功機(jī)械（葉輪式壓氣機(jī)機(jī)，水泵） 第103頁/共108頁1043.熱交換器 sh221WzmgcmHQ000sh2Wzc12HHHQ11221122第104頁/共108頁10500002shWzcq 0h21hh 4.節(jié)流 sh221wzgchq第105頁/共108頁106例1 進(jìn)入汽輪機(jī)新蒸汽的參數(shù)為 ， ， ，