發(fā)電廠熱力設(shè)備ppt課件(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 當(dāng)此 1kg氣體從狀態(tài) 1變化到狀態(tài)2時，所作的膨脹功為： （ J/kg） p d vp f d xdw ????21vvpdvw2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 64 功 與 熱量 ?在熱力學(xué)研究工質(zhì)的熱功轉(zhuǎn)換規(guī)律時：功 是過程的函數(shù)； 熱量 也是如此。 ?作功 與 傳熱 是能量傳遞的兩種基本方式 ?“功”是由壓力差的作用而傳遞的能量； ?“熱量”是由溫差的作用而傳遞的能量。 ?二者都是能量在傳遞過程中的度量，且可相互轉(zhuǎn)換。 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 65 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 66 ?熱量與溫熵圖 熱量是由溫度差的作用而產(chǎn)生的能量。可逆過程中過程中的傳熱量可表示如下： 由此得到 熵的定義式 ： T dq ds Tds q Tds dq s s ? ? ? ? 2 1 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 67 pv圖和 Ts圖 功可用 pv圖上過程線與 v軸包圍的面積表示；熱量可用 Ts圖上過程線與 s軸包圍的面積表示，所以 pv圖和 Ts圖是分析氣體熱力過程的能量變化的有力工具。 在 pv圖能夠確定過程功的正或負(fù)； 在 Ts圖上能夠確定過程熱量的正或負(fù)，對過程能量轉(zhuǎn)換分析帶來極大的方便。 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 68 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 69 第六節(jié) 穩(wěn)定流動能量方程式 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 70 ?穩(wěn)定流動： 工質(zhì)的流動情況不隨時間而變化，即工質(zhì)在設(shè)備任何截面上的所有狀態(tài)參數(shù)和流速的平均值不隨時間而改變，而且在同一時刻流經(jīng)任何截面的流量均相同。 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 71 ? 穩(wěn)定流動能量方程式 如圖所示， 1kg工質(zhì)從 11截面進(jìn)入系統(tǒng)，從 22截面流出系統(tǒng)。當(dāng)該工質(zhì)從 11截面進(jìn)入系統(tǒng)時，帶入系統(tǒng)中的總能量為： 該工質(zhì)從 22截面流出系統(tǒng)時，傳出系統(tǒng)的總能量為： 111211 21 vpgZcu ???222222 21 vpgZcu ???2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 72 ? 考慮到 和 ，根據(jù)能量守恒與轉(zhuǎn)換定律可得出下列方程式 ： 可寫成： 令： ， 則： q iwiwvpgZcuqvpgZcu ????????? 222222111211 2121? ? ? ? ? ? ? ? iwZZgccvpvpuuq ????????? 122122112212 21pvuh ?? ? ? ? ?it wZZgccw ????? 12212221twhq ???2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 73 ?焓 (h)： h = u + pv (J/kg) 因?yàn)? u、 p、 v 都是狀態(tài)參數(shù)，所以焓 也 是狀態(tài)參數(shù) 。 焓：代表著每 kg工質(zhì)沿流動方向往前傳遞的總能量中直接取決于熱力狀態(tài)的部分。 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 74 ?技術(shù)功（ wt）：從熱力設(shè)備中流出來的技術(shù)上可資利用的功量。 ? 適用于閉口系 ? 適用于開口系 ? ? ? ? it wZZgccw ????? 12212221twhq ???wuq ???2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 75 當(dāng)工質(zhì)在進(jìn)出口處的流速變化不大、進(jìn)出口的高度差也可不考慮時，則動能變化及位能變化均可忽略不計(jì)。此時，軸功就等于技術(shù)功 ，可用 ? ??? 21 st wv d pw在 pv圖上可用過程線 與 p軸包圍的面積表示。 技術(shù)功又等于工質(zhì)膨脹功與流動功的代數(shù)和： 221121 222111 vpvpwvppd vvpv d pw t???????? ? ?2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 76 流動功 是開口系輸出和輸入的推動功的差，等于 p2v2 p1v1，是開口系維持流動必須付出的代價。 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 77 在對閉口系列能量方程時，系統(tǒng)與外界交換的功應(yīng)是膨脹功，在對壓氣機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)這樣的開口系進(jìn)行計(jì)算時的功應(yīng)是技術(shù)功。 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 78 ?穩(wěn)定流動能量方程式的應(yīng)用 在泵與風(fēng)機(jī)中 : ? 上式表明 ,工質(zhì)在泵和風(fēng)機(jī)中接受壓縮時外界所加給的技術(shù)功等于工質(zhì)焓的增加 。 ? ? ? ? ? ? ? ? iwZZgccvpvpuuq ????????? 122122112212 212022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 79 第七節(jié) 水蒸汽在定壓下的形成過程 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 80 水蒸汽在定壓下的形成過程 未飽和水 飽和水 濕蒸汽 干蒸汽 過熱蒸汽 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 81 水蒸汽的形成過程在 pv圖和 Ts圖上的表示 Mc——飽和水線； Nc——干飽和蒸汽線； ——液體熱； ——汽化潛熱； ——過熱熱量 ； c ——臨界點(diǎn) lq rsuq2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 82 過熱度： 過熱蒸汽的溫度 t 超過相應(yīng)于同一壓力下的飽和溫度 ts 的數(shù)值。 干度： 濕蒸汽中所含干蒸汽的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 水的臨界點(diǎn)參數(shù)： tc=℃ pc= MPa vc= m3/kg 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 83 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 84 為什么用圖表 ？ 工程中需要這些數(shù)據(jù)： h ,v ,等 已知：汽輪機(jī)蒸汽進(jìn)出口參數(shù)，怎樣求作功？ 可由圖表根據(jù) p1 t1 p2 t2 求出焓降，從而得出作功的大小 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 85 水蒸汽不同于理想氣體 ， 其狀態(tài)方程極其復(fù)雜 。 所以一般按溫度和壓力編排成類似于數(shù)據(jù)庫的表格，以便查取不同熱力狀態(tài)下水蒸汽的多種熱力參數(shù) (焓、熵、比容 ) ?水和水蒸汽表 (離散的點(diǎn) ) 或?qū)⑦@些數(shù)據(jù)擬合成曲線 ?焓熵圖 (離散與連續(xù)的結(jié)合 ) 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 86 水蒸汽表 來源：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 整理 目的： t p ? h r ts ps v 查取方法 : 插值法 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 87 ? 飽和水、干蒸汽、未飽和水、過熱蒸汽可通過水蒸汽表直接查出。 ? 濕蒸汽參數(shù)可按下式計(jì)算 ： 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 88 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 89 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 90 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 91 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 92 溫熵圖 液體熱 ql=h′ 汽化潛熱 r =h″ h′ 過熱熱量 qsu=h h″ 所以： h′= ql h″= ql + r h = ql + r + qsu 溫熵圖上任一點(diǎn)的焓值都可以 用通過該點(diǎn)的定壓線、垂直線、 縱坐標(biāo)軸和橫坐標(biāo)軸這樣四條 線為界線的一塊面積來表示。 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 93 焓熵圖 線算圖、莫里爾 (德 ) 來源：水蒸汽表 目的：直接查取 Δh a 定壓加熱 b 絕熱流動 定壓線群 、 定溫線群 定容線群 、 干度線 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 94 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 95 焓熵圖（ hs 圖） 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 96 第九節(jié) 水蒸汽的典型熱力過程 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 97 1. 定壓流動過程 工質(zhì)在設(shè)備中進(jìn)行定壓流動時所吸入（或放出）的熱量等于其焓的增加（或減小）。 2. 絕熱流動的作功過程 水蒸汽在絕熱情況下流經(jīng)汽輪機(jī)時乃是依靠它的焓降轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)功。 12 hh