工程热力学.ppt
《工程热力学.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工程热力学.ppt(59页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、工程热力学,第一章 基本概念,第一章 基本概念,本章基本要求:,掌握工程热力学中一些基本术语和概念:热力系、平衡态、准平衡过程、可逆过程等。 掌握状态参数的特征,基本状态参数p、v、T 的定义和单位等。掌握热量和功量这些过程量的特征,并会用系统的状态参数对可逆过程的热量、功量进行计算。,热能动力装置: 从燃料燃烧中得到热能,并利用热能得到动力的设备。,热能动力装置分为两大类: 燃气动力装置(内燃机、燃气轮机) 蒸汽动力装置(蒸汽轮机),热能,机械能,化学能,1-1 热能和机械能转换,内燃机(汽油机),工作物质:燃气,燃气 热能,机械能,燃料 化学能,排入大气,燃烧、膨胀 排气,吸气 压缩,工作
2、过程:,能量转换:,蒸汽动力装置,1锅炉 2沸水管 3汽锅 4过热器 5汽轮机 6发电机 7冷凝器 8泵 9蓄水池,9,燃料在锅炉中燃烧,加热沸水管内的水,使之变为蒸汽,并在过热器内过热,成为过热蒸汽,完成从化学能转变到热能的过程; 高温高压(相对于环境)蒸汽膨胀推动汽轮机作功(机械能); 作功后的乏汽从汽轮机进入冷凝器,被冷却水冷凝成水,并由泵加压送入锅炉加热。,蒸汽动力装置工作过程:,不同点:构造和工作特性不同。 相同点: 存在某一种媒介物质以获得能量; (如内燃机中混合气,蒸汽机中的水) 存在能提供热能的能量源; 余下的热能排向环境介质。,结论: 各种形式的热机都存在以下几个相同的热力过
3、程:吸热、膨胀作功和排热。,比较上述两种热机,名词定义:,工质: 实现热能和机械能相互转化的媒介物质。 热源(高温热源) : 工质从中吸取热能的物系。 冷源(低温热源) : 接受工质排出热能的物系。,工质从高温热源吸热,将其中一部分转化为机械能而作功,并把余下部分传给低温热源。,热能动力装置的工作过程可概括成:,热源,冷源,热机,作功,吸热,放热,1 系统与边界,1-2 热力系统,热力系统(热力系): 人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统,边界:系统与外界之间的分界面,外界:热力系统以外的部分,边界可以是实在的,也可以是假想的;可以是固定的,也可以是移动的,热力系统选取的人为性,锅 炉
4、,汽轮机,发电机,给水泵,凝汽器,过热器,只交换功,只交换热,既交换功 也交换热,1-2 热力系统,边界特性,真实、虚构,固定、活动,1-2 热力系统,2 热力系统分类,以系统与外界关系划分:,有 无 是否传质 开口系 闭口系,是否传热 非绝热系 绝热系,是否传功 非绝功系 绝功系,是否传热、功、质 非孤立系 孤立系,1-2 热力系统,以空间为系统,进、出口边界均为假想边界,系统与外界有物质交换,以气缸内气体为系统,活塞表面上的边界是移动边界,系统与外界没有物质交换,1-2 热力系统,热力系统其它分类方式,其它分类方式,物理化学性质,均匀系 非均匀系,工质种类,多元系,单元系,相态,多相,单相
5、,1-2 热力系统,最重要的系统 ,简单可压缩系统,只交换热量和一种准静态的容积变化功,容积变化功,压缩功膨胀功,1-2 热力系统,定义:用来实现能量相互转换的媒介物质,1-2 热力系统,3 工质,气体,理想气体,实际气体,蒸气,1-3 热力状态,状态:某一瞬间热力系所呈现的宏观状况,状态参数:描述热力系状态的物理量,一、状态参数,状态参数分类:,强度参数:无关 如压力 p、温度T,广延参数:有关可加性 如 质量m、容积 V、内能 U、焓 H、熵S,按与所含工质的量有关否分,比参数:,比容,比内能,比焓,比熵,单位:/kg /kmol 具有强度量的性质,1-3 热力状态,强度量与广延量,速度,
6、动能,高度,位能,内能,温度,(强),(强),(强),(广),(广),(广),1-3 热力状态,基本状态参数,压力 p、温度 T、比容 v,1-3 热力状态,按是否直接或容易测量分,非基本状态参数,内能U、焓 H、熵S,状态参数的数学特征:,状态确定,则状态参数也确定,1,2,a,b,1-3 热力状态,1、压力 p 物理中压强,单位: Pa , N/m2,常用单位: 1 bar = 105 Pa 1 MPa = 106 Pa 1 atm = 760 mmHg = 1.013105 Pa 1 mmHg = 133.3 Pa 1 at=735.6 mmHg = 9.80665104 Pa,二、基本
7、状态参数,气体分子撞击器壁的统计(平均)效果,压力p测量,一般是工质绝对压力与环境压力的相对值 相对压力,注意:只有绝对压力 p 才是状态参数,1-2 热力状态,绝对压力与相对压力,当 p pb,表压力 pe,当 p pb,真空度 pv,pb,pe,p,pv,p,例1:已知当地大气压力pb,及压力表1、2的读数分别为pg1,pg2。求pg3?,解:压力表1测得的是A室的 相对压力,故,压力表2测得的也是A室的相对压力,但它处在B室环境中,故,压力表3测得的是B室的相对压力,故,其它压力测量方法,高精度测量:活塞式压力计,工业或一般科研测量:压力传感器,1-3 热力状态,2 比体积,1-3 热力
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工程 热力学
链接地址:https://www.31doc.com/p-3166034.html