工程熱力學(xué)總復(fù)習(xí)

2023/2/31熱力學(xué)本質(zhì)和起源thermodynamicsthermo熱dynamics↘↙動力學(xué)熱力學(xué)

即由熱產(chǎn)生動力，事實上，熱力學(xué)起源是源于對熱機(jī)的研究（1763～1784年間，Watt的凝汽式單缸蒸氣機(jī)）。

工程熱力學(xué)是研究熱能有效利用以及熱能與其他能量轉(zhuǎn)換規(guī)律的科學(xué)。

2023/2/32全書內(nèi)容劃分第3章氣體和蒸汽的性質(zhì)第4章氣體和蒸汽基本熱力過程及熱力學(xué)一般關(guān)系式第6章實際氣體性質(zhì)第1章基本概念及定義第2章熱力學(xué)第一定律第5章熱力學(xué)第二定律第12章理想氣體混合物及濕空氣第7章氣體和蒸汽的流動第8章壓氣機(jī)的熱力過程第9章氣體動力循環(huán)第10章蒸汽動力裝置循環(huán)第11章制冷循環(huán)熱力學(xué)基本概念

和基本理論工質(zhì)性質(zhì)基本熱力過程以及應(yīng)用2023/2/33熱物質(zhì)功功熱物質(zhì)物質(zhì)功物質(zhì)絕熱熱力系孤立熱力系閉口熱力系開口熱力系1.閉口系—與外界無物質(zhì)交換的熱力系。

2.開口系—與外界有物質(zhì)交換的熱力系。

3.絕熱系—與外界無熱量交換的熱力系。

4.孤立系—與外界無任何聯(lián)系的熱力系。第一章基本概念及定義靈活掌握：按具體分析需要劃分系統(tǒng)2023/2/34本課程主要涉及兩類系統(tǒng)：閉口系和穩(wěn)流的開口系閉口系開口系2023/2/35第一章基本概念狀態(tài)參數(shù)具有以下特征：變化量與路徑無關(guān)。P、T、v、U、H和S;

對簡單可壓縮系統(tǒng)，熱功轉(zhuǎn)換中只存在體積變化功。?；緺顟B(tài)參數(shù)，掌握①溫標(biāo)轉(zhuǎn)換②壓力測量（轉(zhuǎn)換）③比體積與密度的轉(zhuǎn)換。

狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖：1v1Opvp12p2v2壓容圖sOTs22T21T1s1溫熵圖2023/2/36平衡與穩(wěn)定平衡與均勻第一章基本概念可逆＝準(zhǔn)平衡＋無耗散效應(yīng)＝無不平衡勢和摩擦

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)。2023/2/37第一章基本概念sT1s1T12s2T2vp1v1p12v2p2功和熱是過程量，可逆過程功和熱在狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖上表示。2023/2/38小結(jié)vpTT1T2abdcs1s2dbacq1q2q1q2sssT2T1Δsabwnet21qq-=wnet1.首先，（經(jīng)抽象和簡化）對所需研究的對象主觀地劃分系統(tǒng)。2.將其狀態(tài)、經(jīng)歷的過程、循環(huán)表示在pv圖和Ts圖上。3.計算過程（比）功量、熱量和效率、功率等。2023/2/39各種熱工裝置的熱力學(xué)共性內(nèi)容歸納

內(nèi)燃機(jī)裝置

燃?xì)廨啓C(jī)裝置

蒸汽動力裝置

裝置名稱工作物質(zhì)熱源冷源功水蒸汽

高溫物體

冷卻水

對外輸出功燃?xì)?/p>

燃燒煙氣

大氣

對外輸出功燃?xì)?/p>

燃燒煙氣

大氣

對外輸出功壓縮制冷裝置

制冷劑被冷卻物體

大氣

消耗功2023/2/310第二章熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律是能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在熱力學(xué)中的應(yīng)用。確定了熱力過程中各種能量在數(shù)量上的相互關(guān)系?！盁峥梢宰?yōu)楣?，功也可以變?yōu)闊?。在熱能和機(jī)械能之間相互轉(zhuǎn)換時，一定量的熱消失時必產(chǎn)生相應(yīng)量的功；消耗一定量的功時必出現(xiàn)與之對應(yīng)的一定量的熱?！备髡禄局R點實質(zhì)是能量的收支平衡：進(jìn)入能量-離開能量=儲存能變化

2023/2/311第二章熱力學(xué)第一定律各章基本知識點焓=熱力學(xué)能+推動功技術(shù)功=容積功-流動功(推動功之差)

對流動工質(zhì)(開口系統(tǒng))，焓表示隨工質(zhì)流動而攜帶的，取決于熱力狀態(tài)的能量。2023/2/312第二章熱力學(xué)第一定律閉口系能量平衡方程式：各章基本知識點只有對可逆過程，有穩(wěn)定流動開口系統(tǒng)能量方程式：vp1v1p12v2p20P1v1P2v2膨脹功w技術(shù)功wt2023/2/313第二章熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律的能量方程式在工程上應(yīng)用很廣，但首先要對其不同的形式有較為全面的認(rèn)識：從閉口系推導(dǎo)，與開口系方程形式不同，實質(zhì)相同在閉口、開口系均成立，應(yīng)用于閉口系時，不存在推動功p1v1、p2v2，軸功wi要變?yōu)榕蛎浌，開口、閉口系統(tǒng)；穩(wěn)定、不穩(wěn)定流動；可逆、不可逆過程。2023/2/314第二章熱力學(xué)第一定律一、動力機(jī)：wi=-△h=h1-h2=wt工質(zhì)在其中膨脹，其對外輸出的凈功等于工質(zhì)進(jìn)出口焓降二、壓氣機(jī)：wC=-wi=△h=h2－h(huán)1=－wt工質(zhì)在其中被壓縮，外界對其做功全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣べ|(zhì)焓增。三、換熱器：q=△h=h2-h1工質(zhì)與外界交換的熱量主要用于改變其的焓值。四、管道：1/2（cf22－△cf12）=h1-h2工質(zhì)的焓降用于增加其自身動能。五、節(jié)流：h1=h2節(jié)流前后工質(zhì)的焓值保持不變。各章基本知識點2023/2/315第三章氣體和蒸汽的性質(zhì)理想氣體的概念：微觀模型＋現(xiàn)實應(yīng)用模型：①分子本身不占體積，②分子間沒有作用力?，F(xiàn)實應(yīng)用：工程中常用的氧氣、氮氣、空氣、燃?xì)獾裙べ|(zhì)，在通常使用的溫度、壓力下都可作為理想氣體處理。實際氣體：氨、氟里昂、水蒸氣……各章基本知識點2023/2/316第三章氣體和蒸汽的性質(zhì)各章基本知識點四種形式的理想氣體狀態(tài)方程：2023/2/317理想氣體的比熱容比熱容是過程量各章基本知識點定容比熱容定壓比熱容一般關(guān)系式，適用于任何工質(zhì)2023/2/318比值γ＝cp/cv稱為比熱容比(＝絕熱指數(shù))，非定值邁耶公式2023/2/319比熱應(yīng)用的4種形式<1>真實比熱容(多項式擬合)：<2>平均比熱容(區(qū)域平均)-查表，準(zhǔn)確<3>平均比熱容直線關(guān)系式<4>定值比熱容：給定、查表、按分子運動理論導(dǎo)出(絕熱指數(shù))2023/2/320理想氣體熱力學(xué)能和焓只是溫度的單值函數(shù)，與p、v無關(guān)熵是描述熱力系的狀態(tài)參數(shù)，與途徑無關(guān)。2023/2/321理想氣體熵方程雖從可逆過程推導(dǎo)而來，但只涉及狀態(tài)量或狀態(tài)量的增量，因此不可逆過程同樣適用即理想氣體的熵變Δs1-2完全取決于初態(tài)和終態(tài)，∴熵為狀態(tài)參數(shù)理想氣體熵方程2023/2/322水蒸氣水的相圖和三相點、臨界點；水定壓加熱汽化過程的圖示；水蒸氣熱力性質(zhì)圖表的熟悉和使用。各章基本知識點一定的飽和溫度對應(yīng)于一定的飽和壓力，反之也成立，即兩者間存在單值關(guān)系。2023/2/323未飽和水狀態(tài)飽和水狀態(tài)濕飽和蒸汽狀態(tài)干飽和蒸汽狀態(tài)過熱蒸汽狀態(tài)過熱階段水蒸汽的定壓生成過程飽和水的汽化階段水的預(yù)熱階段水蒸汽的定壓加熱氣化過程干度x2023/2/324一點、二線、三區(qū)、五態(tài)各章基本知識點加熱汽化過程在p－v圖和T－s圖上可歸納為：一點：臨界點；二線：飽和水線和飽和蒸汽線；三區(qū)：過冷水區(qū)、濕蒸汽區(qū)及過熱蒸汽區(qū)；五態(tài)：過冷水、飽和水、濕飽和蒸汽、干飽和蒸汽及過熱蒸汽。pTa’’b’’c’’d’’e’’a’’b’’c’’d’’e’’abcdeabcdea’b’c’d’e’a’b‘c’d’e’飽和水線飽和水線飽和蒸汽線飽和蒸汽線臨界點臨界點pcr=22.064MPaTcr=647.14K2023/2/325第四章氣體和蒸汽的基本熱力過程典型過程：定容、定壓、定溫和絕熱；<1>根據(jù)系統(tǒng)平衡的性質(zhì)及過程中系統(tǒng)與外界熱傳遞和功傳遞的特定條件，建立過程方程式p=f(v)。<2>借助過程方程和狀態(tài)方程,找出不同狀態(tài)間的參數(shù)關(guān)系,進(jìn)而相互確定之（對于實際氣體，常采用圖表計算）。<3>在p-v圖和T-s圖中畫出過程曲線,直觀地描述過程中參數(shù)的變化規(guī)律及能量轉(zhuǎn)換情況。<4>計算熱力過程始、末狀態(tài)間的比熱力學(xué)能,比焓和比熵的變化量（△u、△h、△s）。<5>確定1kg工質(zhì)對外作出的功和過程熱量。分析熱力過程的一般步驟2023/2/326第四章理想氣體的熱力過程定容過程：過程方程式p,v,T關(guān)系u,h,s計算能量交換各章基本知識點V=Constant公式都只給出定比熱容的形式，對于變比熱容的情況，請自行變換。參照P101，注意k值也非定值。2023/2/327第四章理想氣體的熱力過程定壓過程：過程方程式p,v,T關(guān)系u,h,s計算能量交換各章基本知識點p=Constant2023/2/328第四章理想氣體的熱力過程定溫過程：過程方程式p,v,T關(guān)系u,h,s計算能量交換各章基本知識點T=Constant2023/2/329第四章理想氣體的熱力過程定熵過程：過程方程式p,v,T關(guān)系u,h,s計算能量交換各章基本知識點2023/2/330第四章理想氣體的熱力過程多變過程：過程方程式p,v,T關(guān)系u,h,s計算能量交換各章基本知識點2023/2/331第四章理想氣體的熱力過程各章基本知識點四個基本熱力過程在p-v,T-s圖上的表示。各種特征多變過程在p-v和T-s圖上表示（習(xí)題4-12）。vpsT定壓,n=0定壓,n=0定容,n=∞定容,n=∞定溫,n=1定溫,n=1定熵,n=k定熵,n=k0<n<10<n<11<n<k1<n<kn>kn>k圖4-3各種過程的p-v圖和T-s圖2023/2/332熱力學(xué)第二定律可以概括為：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際自發(fā)過程都是不可逆的。第五章熱力學(xué)第二定律

開爾文:不可能制造出從單一熱源吸熱、使之全部轉(zhuǎn)化為功而不留下其他任何變化的循環(huán)工作的熱力發(fā)動機(jī)。

克勞修斯:熱不可能自發(fā)地、不付代價地從低溫物體傳至高溫物體。2種表述的相互證明。2023/2/333第五章熱力學(xué)第二定律各章基本知識點p圖5-3卡諾循環(huán)定溫吸熱定溫放熱絕熱膨脹絕熱壓縮卡諾循環(huán)：吸熱與放熱過程中熱源與工質(zhì)間T=0時，熱效率最高--定溫吸、放熱+絕熱壓縮、膨脹。2023/2/334第五章熱力學(xué)第二定律各章基本知識點卡諾循環(huán)效率：卡諾定理定理一:在兩個不同溫度的恒溫?zé)嵩撮g工作的任一不可逆循環(huán)，其熱效率必小于可逆循環(huán)。定理二:在兩個不同溫度的恒溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆循環(huán)，其熱效率相等，與可逆循環(huán)的種類無關(guān)，與工質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。2023/2/335回?zé)崾翘岣邿嵝实囊环N行之有效的方法，被廣泛采用。概括性卡諾循環(huán)多熱源可逆循環(huán)

bcdafeT1T2Tsnnbcda321456T2T1Ts2023/2/336第五章熱力學(xué)第二定律克勞修斯法導(dǎo)出狀態(tài)參數(shù)--熵各章基本知識點PVO任意可逆循環(huán)看作無數(shù)個微元卡諾循環(huán)組成。微元卡諾循環(huán)圖5-7熵參數(shù)導(dǎo)出用圖熵S狀態(tài)參數(shù)，變化量與路徑無關(guān)，只與初終態(tài)有關(guān)，Tr1、Tr2是換熱時的熱源溫度，統(tǒng)一用T表示。2023/2/337熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：￡òrTQd01、卡諾定理:

ηT≤ηC2、判斷循環(huán)是否可逆的克勞修斯積分不等式3、判斷過程是否可逆的熱二律表達(dá)式4、孤立系統(tǒng)熵增原理：dSiso=Sg≥02023/2/338孤立系熵增原理及其應(yīng)用孤立系統(tǒng)的熵只能增大，或者不變，絕不能減小，各章基本知識點熱源熵變工質(zhì)熵變冷源熵變由卡諾定理二可知：＜dS=0>01、熱功過程2023/2/339第七章氣體和蒸汽的流動熟悉當(dāng)?shù)芈曀?、絕熱滯止、馬赫數(shù)、噴管的類型、擴(kuò)壓管等概念；噴管的計算（狀態(tài)判斷、出口面積、出口速度）和選型；了解背壓變化時噴管內(nèi)流動過程、有摩阻的絕熱流動和絕熱節(jié)流等。各章基本知識點2023/2/340穩(wěn)定流動的基本方程式：四、聲速方程三、過程方程式二、穩(wěn)定流動能量方程一、連續(xù)性方程狀態(tài)參數(shù)，各截面聲速不斷變化2023/2/341促使流速改變的條件1、力學(xué)條件2、幾何條件壓力降低時技術(shù)功為正，故氣流動能增加，流速增加；相反，如壓力升高，則流速必降低。反過來，要使氣流速度增加，必須膨脹以降低其壓力。符合幾何條件則膨脹或壓縮過程的不可逆損失減少，截面面積的變化規(guī)律與Ma的高低有關(guān)，也與是膨脹還是壓縮有關(guān)（是噴管還是擴(kuò)壓管）。2023/2/342各章基本知識點圖8-3噴管(dp<0,dv>0,dcf>0)Ma<1Ma>1Ma<1Ma>1Ma＝1dA<0

漸縮dA>0

漸擴(kuò)dA<0dA=0dA>0

縮放

Ma<1Ma=1Ma>1Ma<1→Ma>1噴管dA<0dA=0dA>0dA<0→dA>0dcf>0漸縮臨界截面漸擴(kuò)縮放（拉伐爾）擴(kuò)壓管是使工質(zhì)流過后，速度降低而壓力升高的設(shè)備。氣體在擴(kuò)壓管中的能量轉(zhuǎn)換過程，正好和噴管中的過程相反2023/2/343噴管兩種計算各章基本知識點設(shè)計計算校核計算已知進(jìn)口參數(shù)(p1、t1)、出口背壓(pb)、流量qm

噴管形狀、尺寸(A2、Acr)、進(jìn)口參數(shù)(p1、t1)、出口背壓(pb)求噴管形狀、尺寸(A2)、出口參數(shù)(t2、cf2)出口參數(shù)(t2、cf2)、流量qm

關(guān)鍵

p2=pb

p2≥pcr

漸縮噴管

p2＜pcr

縮放噴管縮放噴管p2=pb

漸縮噴管p2=pcr

(p2＜pcr)；p2=pb

(p2＜pcr）

2023/2/344*了解背壓變化時噴管內(nèi)流動過程：漸縮噴管1.pb>pcr，氣體能夠完全膨脹，p2=pb。AB2.pb＝pcr，剛好完全膨脹，p2=pb=pcr。達(dá)到當(dāng)?shù)芈曀賑f,cr，和最大流量qm,max。AC3.pb<pcr，膨脹不足。p2=pcr和cf,cr、qm,max。ACD各章基本知識點DpABCp0p2pbpcrDp0p2pbpABCGEFp0縮放噴管1.pb＝設(shè)計出口壓力p2:ABC。2.pb<p2，膨脹不足:CD。3.pb>p2:過度膨脹:EG。2023/2/345絕熱節(jié)流的特點

節(jié)流過程不可逆

節(jié)流前后流體的焓不變

節(jié)流后壓力下降、比體積增大速度變化曲線壓力變化曲線節(jié)流的溫度效應(yīng)理想氣體節(jié)流溫度零效應(yīng)，其他大多數(shù)氣體節(jié)流后變冷2023/2/346第八章壓氣機(jī)的熱力過程單級活塞式壓氣機(jī)的工作原理：三種理想壓縮過程的耗功和做功量的比較；多級壓縮和級間冷卻的圖示及其優(yōu)點（安全性、耗功）；余隙容積的影響、容積效率；等溫壓縮效率和絕熱壓縮效率等概念；葉輪式壓氣機(jī)工作過程的圖示分析；各章基本知識點2023/2/347單級活塞式壓氣機(jī)的工作原理f－1：進(jìn)氣過程；1－2：壓縮過程；2－g：排氣過程。圖9-1活塞式壓氣機(jī)示功圖WcH1H2Q≈?VpP11P22gfV1V2壓氣機(jī)不是動力機(jī)，壓氣機(jī)內(nèi)進(jìn)行的不是熱力循環(huán)。mn2023/2/348三種理想壓縮過程兩個極限的壓氣過程：即絕熱壓縮和等溫壓縮。+多變壓縮過程（1<n<k），壓縮過程有熱量傳出，氣體溫度也有所升高。特點：各章基本知識點vpP11P22T2s2nsTP11P22s2n2T圖9-2壓縮過程的p-v圖和T-s圖2023/2/349余隙容積和容積效率

增壓比π↑,ηV↓;Vc/Vh↑,ηV↓。即余隙容積的存在限制了增壓比的提高。各章基本知識點圖9-3有余隙容積時的示功圖H1H2Vp4132gf06V=V1-V4·Vh=V1-V3VcV4-V6有效吸氣容積(V1-V4)/活塞排量(V1-V3)耗功量仍為：2023/2/350多級壓縮和級間冷卻的優(yōu)點：耗功↓、終溫↓、高壓氣缸比體積↓，直徑↓。

<1>每級壓氣機(jī)所需的功相等。<2>每個氣缸中氣體壓縮后所達(dá)到的最高溫度相同（T2=T3）。<3>每級向外排熱量相等，而且每一級的中間冷卻器向外排熱量也相等。各章基本知識點圖9-4兩級壓縮、中間冷卻壓氣機(jī)示意圖（b）多級壓縮和級間冷卻

省功2023/2/351活塞式壓縮機(jī)的評價指標(biāo)：葉輪式壓氣機(jī)的評價指標(biāo)：各章基本知識點定溫效率絕熱效率可逆定溫壓縮過程耗功實際壓縮過程耗功可逆絕熱壓縮過程耗功實際壓縮過程耗功2023/2/352第九章氣體動力循環(huán)活塞式內(nèi)燃機(jī)的三種理想加熱循環(huán)；三種理想加熱循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)性的計算比較；布雷頓(Brayton)循環(huán)的圖示及其熱效率計算。各章基本知識點2023/2/353圖10-4混合加熱理想循環(huán)（1）壓縮比：壓縮前、后比體積之比，表征內(nèi)燃機(jī)工作體積大小。（2）定容增壓比:

定容加熱后與加熱前壓力之比，表示內(nèi)燃機(jī)定容燃燒情況。（3）定壓預(yù)脹比:

定壓加熱后與加熱前比體積之比，表示內(nèi)燃機(jī)定壓燃燒情況。pv12345Tsv12345pvss混合加熱循環(huán)2023/2/354圖10-4混合加熱理想循環(huán)pv12345Tsv12345pvss混合加熱循環(huán)循環(huán)中工質(zhì)從高溫?zé)嵩次盏臒崃縬1為：向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃縬2為：循環(huán)凈功wnet為：據(jù)循環(huán)熱效率定義有：定容和定壓吸熱2個過程2023/2/3553-4是定壓過程，有:

2-3是定容過程，有:

1-2是定熵過程，有:

由于5-1是定容過程，所以:2023/2/356上式說明：

<1>ηt隨壓縮比ε和定容增壓比λ的增大而提高。

<2>ηt隨定壓預(yù)脹比ρ的增大而降低?；旌霞訜嵫h(huán)的熱效率為:ε=v1/v2↑,T2↑λ=p3/p2↑,T3↑平均吸熱溫度升高因為定容線比定壓線陡，平均放熱溫度的提高比平均放熱溫度的提高要大pv12345Tsvε=v1/v2↑,T2↑2023/2/357各章基本知識點定容加熱循環(huán)（汽油機(jī)）絕熱膨脹絕熱壓縮定容放熱定容吸熱3241pvss絕熱膨脹絕熱壓縮定容吸熱定容放熱3241Tsvv2023/2/358定壓加熱循環(huán)（低速柴油機(jī)）絕熱膨脹絕熱壓縮定壓吸熱定容放熱3241pvss絕熱膨脹絕熱壓縮定壓吸熱定容放熱3241Tspv2023/2/359各種理想循環(huán)的熱力學(xué)比較壓縮比ε相同、q1相同的比較：各章基本知識點Ts3’122’4’343’’4’’abb’b’’定壓混合定容最高壓力和溫度相同時的比較：定壓混合定容33’2”2’21564T0sTmaxpmaxT1V,mT1m,mT1p,mT2mTminpmin2023/2/360燃?xì)廨啓C(jī)布雷頓循環(huán)各章基本知識點絕熱膨脹3214pfe0v絕熱壓縮定壓吸熱定壓放熱3n214msT0p2p1絕熱壓縮定壓吸熱定壓放熱絕熱膨脹布雷頓循環(huán)的特性參數(shù)是循環(huán)增壓比π和循環(huán)增溫比τ，分別表示循環(huán)壓力和溫度的最大值與最小值之比。2023/2/361由于燃?xì)廨啓C(jī)裝置實際循環(huán)各過程都伴隨有不可逆損失，主要是壓縮過程和膨脹過程存在的摩擦等不可逆性→熵增、焓（溫）升。燃?xì)廨啓C(jī)裝置的定壓加熱實際循環(huán)分析：壓氣機(jī)實際耗功wC=h2－h(huán)1＝(h2－h(huán)1)/C,s(10-16)

燃?xì)廨啓C(jī)實際作功wT=h3－h(huán)4＝T(h3－h(huán)4) (10-17)利用兩個效率參數(shù)

，可把循環(huán)內(nèi)部熱效率表示為：

3h122’44’Toefgs圖10-19燃?xì)廨啓C(jī)裝置實際循環(huán)的T-s圖壓氣機(jī)的絕熱效率燃?xì)廨啓C(jī)的相對內(nèi)效率2023/2/362第十章蒸汽動力循環(huán)裝置為什么不能采用工質(zhì)為水蒸氣的卡諾循環(huán)？朗肯循環(huán)，以及蒸汽參數(shù)對其熱效率的影響；再熱循環(huán)的目的及其熱效率各章基本知識點2023/2/363為什么不能采用工質(zhì)為水蒸氣的卡諾循環(huán)？1、工質(zhì)處于低干度的濕汽狀態(tài)（點8）!水汽混合物的壓縮（狀態(tài)8）有困難，壓縮機(jī)工作不穩(wěn)定，而且8點的濕蒸汽比容比水大得多（通常大成千上萬倍），需用比水泵大得多的壓縮機(jī)，使得輸出的凈功大大減少，同時對壓縮機(jī)不利。2、循環(huán)僅限于飽和區(qū)，上限T1受臨界溫度的限制，即使是實現(xiàn)卡諾循環(huán)，其理論效率也不高。3、膨脹末期，濕蒸汽所含的水分太多，不利于動力機(jī)的安全。To43(2’)856127s2023/2/364各章基本知識點因為循環(huán)的熱效率為略去水泵消耗比軸功，h3=h2’蒸汽動力裝置的熱效率為一般很小，占0.8-1%，新蒸汽焓乏汽焓凝結(jié)水焓朗肯循環(huán)熱效率2023/2/3651、初溫T1對熱效率的影響。四、蒸汽參數(shù)對熱效率的影響優(yōu)點：循環(huán)吸熱溫度，，有利于汽機(jī)安全。缺點：

對耐熱及強(qiáng)度要求高，目前最高初溫一般在550℃，很少超過600℃;

汽機(jī)出口尺寸大1T2’x2’vthηt%0300350400450500550353637383940初溫t℃32145T1T1’sT2023/2/3662、初壓p1對熱效率的影響th1T1p2’v2’x

提高初壓將使絕熱膨脹終點的干度下降。因為提高初溫能提高乏汽的干度,所以提高初壓和提高初溫應(yīng)同步進(jìn)行。s325411`TT1550℃500℃400℃350℃0.480.440.400.36ηT036912151821p12023/2/3673、背壓p2對熱效率的影響優(yōu)點：

局限：受環(huán)境溫度限制，現(xiàn)在大型機(jī)組p2為0.0035~0.005MPa，相應(yīng)的飽和溫度t2約為27~33℃

，已接近事實上可能達(dá)到的最低限度。冬天環(huán)境溫度較低，可以達(dá)到較低的凝結(jié)溫度，p2↓，熱效率較高。此外，降低p2若不提高t1，亦會引起乏汽干度x2a降低，其后果與單獨提高p1類似。2TthT561233aO78s2a2023/2/368再熱循環(huán)P1234BCT

為了使x2↑,可采用再熱循環(huán):當(dāng)新汽膨脹到某一中間壓力后撤出汽輪機(jī)，導(dǎo)入鍋爐中特設(shè)的再熱器R或其他換熱設(shè)備中，使之再加熱，然后再導(dǎo)入汽輪機(jī)繼續(xù)膨脹到背壓p2。設(shè)備簡圖如右圖所示。SR2023/2/369再熱循環(huán)再熱后膨脹到相同背壓時干度x2增高，給提高初壓創(chuàng)造了條件。 再熱初衷是解決濕度問題?，F(xiàn)在的初溫提高了，初壓力比較小的都不需要再熱，而且再熱的管道耗費、散熱嚴(yán)重、控制困難。循環(huán)熱效率與再熱壓力有關(guān)各章基本知識點Ts0543(2`)6b1ac2圖11-9再熱循環(huán)的T-s圖即分子、分母均加上（ha-hb）。2023/2/370回?zé)嵫h(huán)利用蒸汽回?zé)嵯士涎h(huán)中水在較低溫度下吸熱的不利影響,提高熱效率,實際上是不同能級的熱量的合理利用。各章基本知識點q2P113(2’)BSq16CTR2P240’2022actR1P3010’1α1kgα2kg(1-α1

-α2)kg(1-α1

)kg1

kg1

kg2023/2/371(1)回?zé)嵫h(huán)的ηt大于單純朗肯循環(huán)的ηt；(2)鍋爐熱負(fù)荷減低，可減少鍋爐受熱面積，節(jié)省金屬材料；(3)汽耗率增大使高壓端蒸汽流量增加，而抽汽減少了低壓端的排汽流量，于是，解決了第一級葉片太短而末級葉片太長的矛盾。(4)可減少冷凝器換熱面積，節(jié)省銅材?；?zé)嵫h(huán)的優(yōu)點:回?zé)嵫h(huán)的特點:循環(huán)中工質(zhì)自熱源吸熱量q1，向冷源放熱量q2及循環(huán)凈功wnet都比原朗肯循環(huán)的對應(yīng)量要小。但由于工質(zhì)平均吸熱溫度提高，平均放熱溫度不變，故循環(huán)熱效率提高。回?zé)嵝侍岣叩幕驹碓谟跓崮艿姆旨?、合理利用?023/2/372第十一章制冷循環(huán)逆向循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)；壓縮空氣制冷循環(huán)可視為逆向布雷頓循環(huán)，對應(yīng)的回?zé)崾窖h(huán)的優(yōu)點；壓縮蒸汽制冷循環(huán)的圖示及其制冷系數(shù)的表達(dá)。各章基本知識點壓氣機(jī)qcq01234冷庫冷卻器膨脹機(jī)2023/2/373第十二章制冷循環(huán)各章基本知識點制冷系數(shù)：熱泵系數(shù)：逆向卡諾循環(huán)工程上把制冷系數(shù)稱為制冷裝置的工作性能系數(shù)，用COP表示。1423T1T2TsT0制冷循環(huán)熱泵循環(huán)制冷量q2耗凈功w0耗凈功w0吸熱量q2供熱量q1sT2023/2/374第十二章制冷循環(huán)工程上氣體的定溫加熱和定溫排熱不易實現(xiàn)，故用定壓加熱和定壓排熱代替，可視為布雷頓循環(huán)的逆循環(huán)，各章基本知識點3vo142p9`44`s1`o3T20T71cT9658定壓放熱定壓加熱絕熱膨脹絕熱壓縮2023/2/375第十二章制冷循環(huán)各章基本知識點把空氣理想化成定比熱容的理想氣體,則有：循環(huán)增壓比π↓、ε↑，但π↓會導(dǎo)致循環(huán)制冷量減少。制冷系數(shù)和制冷量是一