《严家騄版工程热力学ppt第1章基本概念剖析.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《严家騄版工程热力学ppt第1章基本概念剖析.（98页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019/10/16,1,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,第一章 基本概念,Chapter 1 Basic Concept,2019/10/16,2,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,Nomenclature,A area (m2) CP specific heat at constant pressure (kJ/(kgK) CV specific heat at constant volume (kJ/(kgK) d exact differential E stored energy (kJ) e stored energy per unit mass
2、(kJ/kg) F force (N) g acceleration of gravity ( 9.807 m/s2) H enthalpy (H= U + PV) (kJ) h specific enthalpy (h= u + Pv) (kJ/kg) h convective heat transfer coefficient (W/(m2K),K Kelvin degrees k specific heat ratio, CP/CV k 103 kt thermal conductivity (W/(m-C) M molecular weight or molar mass (kg/km
3、ol) M 106 m mass (kg) N moles (kmol) n polytropic exponent (isentropic process, ideal gas n = k) isentropic efficiency for turbines, compressors, nozzles th thermal efficiency (net work done/heat added) P pressure (kPa, MPa, psia, psig) Pa Pascal (N/m2),2019/10/16,3,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,X distan
4、ce (m) X exergy (kJ) x quality Z elevation (m) Wnet net work done (Wout - Win)other + Wb (kJ) where Wb = for closed systems and 0 for control volumes wnet Wnet /m, net work done per unit mass (kJ/kg) Wt weight (N) inexact differential regenerator effectiveness relative humidity density (kg/m3) humid
5、ity ratio,Qnet net heat transfer (Qin - Qout) (kJ) qnet Qnet /m, net heat transfer per unit mass (kJ/kg) R particular gas constant (kJ/(kgK) Ru universal gas constant (= 8.314 kJ/(kmolK) ) S entropy (kJ/K) s specific entropy (kJ/(kgK) T temperature ( C, K, F, R) U internal energy (kJ) u specific int
6、ernal energy (kJ/(kg K) V volume (m3 ) volume flow rate (m3/s) velocity (m/s) v specific volume (m3/kg) molar specific volume (m3/kmol),Nomenclature cont,国际单位制,2019/10/16,4,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,2019/10/16,5,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,1-1 热力系统,热力系统(热力系、系统)：人为地 研究对象,1、系统的定义,Thermodynamic system,syst
7、em,A quantity of matter or a region in space chosen for study,2019/10/16,6,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,1-1 热力系统,外界：系统以外的所有物质,2、系统、外界与边界,边界(界面)：系统与外界的分界面,系统与外界的作用都通过边界,surroundings,boundary,2019/10/16,7,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,边界特性,真实、虚构,固定、活动,fixed 、 movable,real 、,imaginary,2019/10/16,8,中国民航大学航空工程学院发
8、动机系工程热物理教研室,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,2019/10/16,9,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,Types of System,开口系,绝热系,孤立系,Isolated system,闭口系,Adiabatic system,2019/10/16,10,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,1 开口系,1-1 热力系统,非孤立系相关外界 孤立系,1+2 闭口系,1+2+3 绝热闭口系,1+2+3+4 孤立系,2019
9、/10/16,11,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,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,2019/10/16,12,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,简单可压缩系统,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,Simple compressible system,2019/10/16,13,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,1-2 状态和状态参数,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,状
10、态参数的特征：,1、状态确定，则状态参数也确定，反之亦然,2、状态参数的积分特征：状态参数的变化量 与路径无关，只与初终态有关,3、状态参数的微分特征：全微分,State and state properties,2019/10/16,14,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,状态参数的积分特征,状态参数变化量与路径无关，只与初终态有关。,数学上：,点函数、态函数,1,2,a,b,例：温度变化,山高度变化,point function,2019/10/16,15,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,状态参数的微分特征,设 z =z (x , y),dz是全微分,充要
11、条件：,可判断是否是状态参数,Total differentials,2019/10/16,16,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,强度参数与广延参数,强度参数：与物质的量无关的参数 如压力 p、温度T,广延参数：与物质的量有关的参数可加性 如 质量m、容积 V、内能 U、焓 H、熵S,比参数：,比体积,比内能,比焓,比熵,单位：/kg /kmol 具有强度参数的性质,Intensive properties,Extensive properties,2019/10/16,17,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,强度参数与广延参数,速度,动能,高度,位能,内能,
12、温度,应力,摩尔数,（强）,（强）,（强）,（强）,（广）,（广）,（广）,（广）,Velocity,Kinetic Energy,Height,Potential Energy,Temperature,Internal Energy,Stress,Mol,Intensive properties extensive properties,2019/10/16,18,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,Continuum连续介质假设,Viewing the atomic nature of a substance as a continuous, homogeneous matt
13、er with no holes.,优点： 可以将系统（状态）参数（性质）描述成点函数，在空间上连续变化。 前提：系统特征尺寸大于分子平均自由程,2019/10/16,19,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,基本状态参数,压力 p、温度 T、比容 v、热力学能、焓H、熵S,1、压力 p ( pressure ) 物理中压强，单位: Pa (Pascal), N/m2,常用单位Units： 1 kPa = 103 Pa 1bar = 105 Pa 1 MPa = 106 Pa 1 atm = 760 mmHg = 1.013105 Pa 1 mmHg = 133.3 Pa 1 a
14、t = 1 kgf/cm2 = 9.80665104 Pa,Basic state properties,1psi=6.894757Kpa,2019/10/16,20,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,压力p测量,示意图,绝对压力与环境压力的相对值 相对压力,U-tube manometer,Bourdon Tube,2019/10/16,21,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,绝对压力与相对压力,当 p pb,表压力 pg,当 p pb,真空度 pv,relative pressure,absolute pressure,Gage pressure,Vacuu
15、m pressure,2019/10/16,22,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,环境压力与大气压力,指压力表所处环境,环境压力Environmental pressure,2019/10/16,23,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,大气压力Atmospheric pressure,大气压随时间、地点变化,物理大气压 1atm = 760mmHg,当h变化不大，常数,1mmHg = gh = 133.322Pa,当h变化大， (h),气压与高度的关系,2019/10/16,24,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,环境压力范围,2019/10/
16、16,25,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,2019/10/16,26,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,Other Pressure Measurement Devices,高精度测量：活塞压力计 piston manometer,工业或一般科研测量：压力传感器 Pressure transducers Piezoelectric effect,2019/10/16,27,中国民航大学航空工程学院发动机系工程热物理教研室,温度T 的一般定义,传统：冷热程度的度量。感觉，导热，热容量,1) 同一T , c不同，如不同物质,2) 0.5mc2 总0, T 0,
