工程熱力學(xué)第五章-水蒸氣課件

工程熱力學(xué)

EngineeringThermodynamics第五章FifthChapter工程熱力學(xué)

EngineeringThermody1內(nèi)容提要一基本概念二水蒸氣的產(chǎn)生三水和水蒸氣熱力性質(zhì)表和圖四水蒸氣的熱力過(guò)程內(nèi)容提要一基本概念2第五章水蒸氣一基本概念1汽化和液化1）汽化物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的現(xiàn)象稱為汽化。微觀機(jī)理上，汽化是由于液面某些動(dòng)能較大的液體分子克服了鄰近分子的引力，脫離液面逸入空間而形成蒸汽。汽化速度取決于液體的溫度。蒸發(fā)：僅在液體表面進(jìn)行沸騰：在液面和液態(tài)內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行第五章水蒸氣一基本概念蒸發(fā)：僅在液體表面進(jìn)行沸騰：在液面31汽化和液化2）液化物質(zhì)由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象稱為液化。微觀機(jī)理上，蒸汽分子在雜亂運(yùn)動(dòng)中，也會(huì)撞回液面而成為液體，這就是液化。液化速度取決于液面上蒸汽的壓力。3）飽和狀態(tài)當(dāng)汽化速度等于液化速度時(shí)，若沒(méi)有外界作用，則汽液兩相將處于不會(huì)發(fā)生變化的動(dòng)態(tài)平衡，此兩相平衡的狀態(tài)即為飽和狀態(tài)。1汽化和液化4二水蒸氣的產(chǎn)生1水蒸氣的產(chǎn)生過(guò)程tststst>tst<ts未飽和水飽和水濕飽和蒸汽飽和蒸汽過(guò)熱蒸汽預(yù)熱階段汽化階段過(guò)熱階段二水蒸氣的產(chǎn)生tststst>tst<ts未飽和水飽和水濕51水蒸氣的產(chǎn)生過(guò)程1水蒸氣的產(chǎn)生過(guò)程6二水蒸氣的產(chǎn)生2水蒸氣的p－v圖和T－s圖C2010pvⅠⅢⅡC10(20)TsⅢⅠⅡⅠ區(qū)是未飽和水區(qū),Ⅱ區(qū)是濕飽和蒸汽區(qū),Ⅲ區(qū)是過(guò)熱蒸汽區(qū)。二水蒸氣的產(chǎn)生C2010pvⅠⅢⅡC10(20)TsⅢⅠⅡ72水蒸氣的p－v圖和T－s圖C2010pvⅠⅢⅡC10(20)TsⅢⅠⅡ水的臨界參數(shù):(IAPWS-IF97)pcr=22.064MPa，tcr=674.096K，vcr=0.00310559m3/kg，hcr=2087.5kJ/kg，scr＝4.412kJ/(kgK)

2水蒸氣的p－v圖和T－s圖C2010pvⅠⅢⅡC10(282水蒸氣的p－v圖和T－s圖C2010C1020pvTsⅠⅢⅢⅠⅡⅡ一點(diǎn):臨界點(diǎn)二線:飽和水線干飽和蒸汽線三區(qū):未飽和水區(qū)濕飽和蒸汽區(qū)過(guò)熱蒸汽區(qū)五態(tài):未飽和水飽和水濕飽和蒸汽干飽和蒸汽過(guò)熱蒸汽2水蒸氣的p－v圖和T－s圖C2010C1020pvTsⅠ9三水和水蒸氣熱力性質(zhì)表和圖1水和水蒸氣熱力性質(zhì)表基準(zhǔn)點(diǎn)：水的三相點(diǎn)時(shí)液相水的熱力學(xué)能和熵值為零1）飽和水和干飽和蒸汽熱力性質(zhì)表①可直接查取飽和水的參數(shù)和干飽和蒸汽的參數(shù)飽和水參數(shù)飽和蒸汽參數(shù)p10t200三水和水蒸氣熱力性質(zhì)表和圖飽和水參數(shù)飽和蒸汽參數(shù)p10t2101）飽和水和干飽和蒸汽熱力性質(zhì)表②使用內(nèi)插計(jì)算表中沒(méi)有的中間壓力（溫度）對(duì)應(yīng)的參數(shù)。③間接計(jì)算濕飽和蒸汽的參數(shù)干度飽和蒸汽飽和水濕飽和蒸汽有濕飽和蒸汽的參數(shù)a可以是u,h,v,s1）飽和水和干飽和蒸汽熱力性質(zhì)表干度飽和蒸汽飽和水濕飽和111水和水蒸氣熱力性質(zhì)表2）未飽和水和過(guò)熱蒸汽熱力性質(zhì)表①根據(jù)壓力和溫度直接查取未飽和水或過(guò)熱蒸汽的參數(shù)t200p1Mpa1水和水蒸氣熱力性質(zhì)表t200p1Mpa12三水和水蒸氣熱力性質(zhì)表和圖2水蒸氣焓熵圖1）組成x＝１pvThsx焓熵圖的區(qū)域三水和水蒸氣熱力性質(zhì)表和圖x＝１pvThsx焓熵圖的區(qū)域13h1s1v2ts2水蒸氣焓熵圖2）焓熵圖的應(yīng)用①根據(jù)兩個(gè)給定參數(shù)確定其它的狀態(tài)參數(shù)x＝１sh例：給定p1，t1，確定其它參數(shù)v1h1s1t11p1例：給定p2，x2，確定其它參數(shù)p2x22h1s1v2ts2水蒸氣焓熵圖x＝１sh例：給定p1，t114h1s12）焓熵圖的應(yīng)用②計(jì)算熱力過(guò)程x＝１sx2t2h2p2p1t11h例：給定p1，t1，經(jīng)過(guò)一定熵膨脹過(guò)程，壓力降低到p2，求膨脹后的參數(shù)及作功量（焓降）2h1s12）焓熵圖的應(yīng)用x＝１sx2t2h2p2p1t11h15四水蒸氣的熱力過(guò)程典型過(guò)程：定壓、定容、等溫和絕熱過(guò)程。分析工具：利用圖表對(duì)水蒸氣的熱力過(guò)程進(jìn)行分析和計(jì)算。分析步驟：（1）將過(guò)程表示在焓熵圖中，以便分析。（2）根據(jù)焓熵圖或熱力性質(zhì)表查出過(guò)程始末各狀態(tài)參數(shù)值。（3）根據(jù)已求得的初、終態(tài)參數(shù)，應(yīng)用熱力學(xué)基本定律計(jì)算熱量和功量。四水蒸氣的熱力過(guò)程16四水蒸氣的熱力過(guò)程1定壓過(guò)程p1t11x＝１sht22四水蒸氣的熱力過(guò)程p