热工基础--水蒸气图表及热力过程优秀PPT.ppt

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1、1第三节第三节 水蒸气图表水蒸气图表 为了确定水和水蒸气状态参数，人们在长期试验和分析计算的基础上制成了国际上统一的和通用的水和水蒸汽热力性质图表，其中包括饱和水及饱和水蒸气热力参数（按温度和按压力排列两个表），不饱和水及过热水蒸气热力参数等，详见附录D-附录F。一、零点的规定 依据国际规定，通常以三相点（611.66Pa，273.16K）下的饱和水作为基准点，规定其热力学能和熵的值为零。在工程计算中，一般近似认为0时的水的热力学能、焓和熵的值为零。2 二、水蒸气热力性质表二、水蒸气热力性质表 1）水蒸气表）水蒸气表 饱和水和饱和水蒸气热力性质表编排形式 未饱和水与过热蒸汽表饱和水与饱和水蒸汽

2、热力性质表tp注:各参数的单位，tps，v、h、s、r()。3注:各参数的单位，pts，v、h、s、r()。4 未饱和水与过热蒸汽表:依据不同温度和不同压力，相应地列出未饱和水和过热蒸汽的v、h、s。用粗黑线分隔，粗线上方为未饱和水的参数，粗线下方为过热蒸汽的参数。52）几点说明 ：u=h-pv(工程运用较少，未列)；：对于湿蒸汽的状态参数，要依据干度以及该压力下的饱和水与干蒸汽计算，如hx =(1-x)h+xh.:表中没有列出的中间温度和中间压力，要用内插法。63)3)、水蒸气状态的确定、水蒸气状态的确定、水蒸气状态的确定、水蒸气状态的确定 依据已知参数由水蒸气表确定其他未知参数时，必需先推

3、断工质的状态，再依据所处状态查对应的表，具体方法如下：、已知p或t和干度x，由于干度x仅对湿蒸汽有意义，因此处于湿蒸汽状态。、已知（p,t），查饱和水与饱和蒸汽表，得已知压力下的对应饱和温度ts，其中t ts ,未饱和状态。t=ts ，饱和状态，需用干度再确定状态。t ts ，过热蒸汽状态。73)3)、水蒸气状态的确定、水蒸气状态的确定、水蒸气状态的确定、水蒸气状态的确定 、已知p(或t)和某一参数如v、h、s,查饱和水与饱和蒸汽表，得已知p(或t)下的v和v 。v v,未饱和状态。v=v,饱和状态，需用干度再确定状态。v v v ,工质处于湿蒸汽状态.v=v ，干饱和蒸汽状态。v v ，过热

4、蒸汽状态。8三、水蒸气状态的确定三、水蒸气状态的确定三、水蒸气状态的确定三、水蒸气状态的确定 依据已知参数由水蒸气表确定其他未知参数时，必需先推断工质的状态，再依据所处状态查对应的表，具体方法如下：、已知p或t和干度x，由于干度x仅对湿蒸汽有意义，因此处于湿蒸汽状态。、已知（p,t），查饱和水与饱和蒸汽表，得已知压力下的对应饱和温度ts，其中t ts ,未饱和状态。t=ts ，饱和状态，需用干度再确定状态。t ts ，过热蒸汽状态。9三、水蒸气的焓熵图三、水蒸气的焓熵图三、水蒸气的焓熵图三、水蒸气的焓熵图 1）：h-s图的结构 h-s图是以焓h为纵坐标，以熵s为横坐标构成的，其分部的区域多为湿

5、蒸汽和过热蒸汽区：水蒸气的焓熵图10 2）h-s图的运用 、运用之前，应熟悉每一线群表示的参数单位，清晰参数单位的分度大小。、依据两个独立的状态参数，在h-s图上找交点。该交点就是须要确定的状态点，然后读出过该点的相关参数值。11 第四节水蒸气的热力过程第四节水蒸气的热力过程 探讨水蒸气的热力过程的目的与分析志向气体热探讨水蒸气的热力过程的目的与分析志向气体热力过程一样，即为力过程一样，即为:确定过程的初态与终态的参数；确定过程的初态与终态的参数；计算过程中的能量。但由于水蒸气是实际气体，其计算过程中的能量。但由于水蒸气是实际气体，其参数的确定要运用参数的确定要运用 水蒸气热力性质表和焓熵图。

6、水蒸气热力性质表和焓熵图。分析水蒸气热力过程的一般步骤为：分析水蒸气热力过程的一般步骤为：1）用水蒸气图表，由初态的已知参数确定其他）用水蒸气图表，由初态的已知参数确定其他参数；参数；2）依据过程性质，如定压、定熵等，加上终态）依据过程性质，如定压、定熵等，加上终态的已知参数确定终态及终态的其他参数。的已知参数确定终态及终态的其他参数。3）将过程及状态表示在）将过程及状态表示在p-v、T-s、h-s图上。图上。4）依据已求得的初、终态参数，应用热力学基）依据已求得的初、终态参数，应用热力学基本定律计算热量和功量。本定律计算热量和功量。12一、定压过程一、定压过程 锅锅炉炉各各换换热热器器内内的

7、的吸吸热热过过程程，给给水水在在回回热热器器内内的的加热过程，加热过程，凝凝汽汽器器中中乏乏汽汽的的放放热热过过程程等等，在在忽忽视视流流淌淌压压损损的的条条件件下，均可近似地看做定压过程。下，均可近似地看做定压过程。13一、定压过程一、定压过程 定压过程计算的是工质与外界交换的热量。定压过程计算的是工质与外界交换的热量。1）确定初、终状态参数）确定初、终状态参数 依依据据已已知知初初状状态态的的两两个个独独立立状状态态参参数数，查查水水蒸蒸气气图图和和表表，确确定定其其初初状状态态以以及及未未知知的的其其他他参参数数；由由过过程程特特点点p=常常数数和和终终态态点点的的一一个个状状态态参参数

8、数，确确定定终终状状态态点点及终状态参数。及终状态参数。2)水蒸气定压过程的参数坐标图水蒸气定压过程的参数坐标图 水水蒸蒸气气定定压压过过程程在在p-v、T-s、h-s图图上上的的表表示示如如下图所示。下图所示。14 1-2是从湿蒸汽定压加热成温度为t2的过热蒸汽，3-4是从未饱和水定压加热成过热蒸汽。当时状态为未饱和水或是饱和水时，定压过程不能在h-s图上表示。定压过程的参数坐标图15 3）工质与外界交换的热量 若已知初态点1的随意两个状态参数，如p1、x1,以及终态点2的一个状态参数，如t2,则可在h-s图上确定过程初终状态点，并得到其他状态参数，如图所示。依据查的的初、终态点的各参数，结

9、合过程特点，利用能量方程式得到:q=h2-h1(定压过程的热量等于焓差)定压过程的参数坐标图16二、绝热过程二、绝热过程 水水蒸蒸气气在在汽汽轮轮机机内内的的膨膨胀胀过过程程、水水在在水水泵泵中中的的升升压压过过程程等等，在在忽忽视视热热交交换换的的条条件件下下，都都是是绝绝热热过过程程。假假如如在在绝绝热热过过程程中中不不考考虑虑摩摩擦擦等等不不行行逆逆因因素素，则则是是定定熵熵过过程程。定定熵熵过过程程中中关关注注的的是是工工质质所所做做技技术术功功的多少。的多少。171）确定初、终状态参数 依据已知条件以及过程特点s1=s2，利用图或者表确定初、终状态参数。若初状态是湿蒸汽或过热蒸汽，则

10、可在h-s图上确定过程的初、终态点，并得到其他状态参数，如下图所示：水蒸气的定熵过程182）绝热过程的参数坐标图 水蒸气绝热过程在参数坐标图上的表示如图5-12、如图5-13所示。193 3）工质与外界交换的功量）工质与外界交换的功量 依依据据查查得得的的初初、终终态态点点的的各各参参数数，结结合合过过程程特特点点，利利用用能能量量方方程程式式得得到到：wt=-wt=-h=h1-h2h=h1-h2（定定熵熵过过程程的技术功等于焓降）。的技术功等于焓降）。事事实实上上，水水蒸蒸气气在在汽汽轮轮机机中中的的工工程程过过程程中中，因因存存在在摩摩擦擦等等不不行行逆逆因因素素，熵熵流流虽虽为为零零，但但熵熵产产始始终终大大于零，因此不是定熵过程，于零，因此不是定熵过程，而是熵增的过程。而是熵增的过程。20 如图所示，实际绝热膨胀过程按1-2进行，且不行逆程度越大，过程线1-2越向右偏斜。不行逆绝热过程的技术功wt =h1-h2 ，由于不行逆因素造成的做功损失wt =h2 -h2。