《工程热力学-》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程热力学-（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、注册公用设备工程师考试专业基础课辅导工程热力学辅导人 北京建筑工程学院 邱 林第六部分 水蒸气和湿空气 一、水蒸气的基本概念水蒸气不是理性气体，而是离液相较近的实际气体。 一）冷凝、汽化、蒸发和沸腾气化-液相转变为气相的过程，反过程叫冷凝。气化分蒸发和沸腾蒸发液体表面的汽化过程，任何温度都可以发生沸腾-液体内部的汽化过程，达到沸点温度时才会发生二）饱和状态饱和状态：汽化与凝结的动态平衡饱和温度Ts饱和压力ps 一一对应Tspsps=1.01325bar Ts=100 青藏 ps=0.6bar Ts=85.95 高压锅ps=1.6bar Ts=113.32 饱和状态有三种状态,分别:-饱和水，湿
2、蒸汽，干饱和蒸汽二、 水蒸气的定压发生过程三个阶段： 水的预热过程未饱和水(0.01 )饱和水( t s)；水的汽化过程饱和水( t s)干饱和水蒸气( t s)；水蒸气的过热过程饱和水蒸气（ ts）过热水蒸气( t)。汽化潜热-1kg饱和水汽化成为干饱和水蒸气所需的热量。压力越高，汽化潜热越小。在临界压力下，汽化潜热为零。 水蒸气定压发生过程说明(1) Q U W U pdV H= D + = D + = D(2) f g 0S S SD = D +D 只有熵加热时永远增加(3) 实际气体 ( )h f T实际气体汽化时，TTs不变，但h增加 h h g- = 汽化潜热(4) 未饱和水 过冷
3、度 st t tD = -过冷 过冷水过热蒸汽 过热度 st t tD = -过热水蒸气的p-v图和T-s图水蒸气的相变图线可以总结为：一点(临界点)、二线(上界线、下界线)三区(液态区、湿蒸汽区、气态区)五态(未饱和水状态、饱和水状态、湿饱和蒸汽状态、 干饱和蒸汽状态、过热蒸汽状态) 水和水蒸气状态参数确定的原则1、未饱和水及过热蒸汽确定任意两个独立参数，如：p、T2、饱和水和干饱和蒸汽确定一个独立参数p或T3、湿饱和蒸汽除p或T外，其它参数与两相比例x有关两相比例由干度x确定定义干饱和蒸汽fmxm m= +vv干饱和蒸汽质量湿饱和蒸汽质量饱和水对干度x的说明：x = 0 饱和水 x = 1
4、 干饱和蒸汽0 x 1在过冷水和过热蒸汽区域，x无意义湿饱和蒸汽中干饱和蒸汽的 量分数湿饱和蒸汽区状态参数的确定如果有1kg湿蒸气，干度为x, 即有xkg饱和蒸汽，(1-x)kg饱和水。 (1 )( )y xy x yy x y y= + -= + -)1()1()1(sxxssvxxvvhxxhh y yxy y-=-三、 水蒸气热力性 表和图水蒸气的状态参数可根据水蒸气表和图查得。基 点-水的三相点为基 p 0.611 2 kPa， v 0.001 m3/kg , T 273.16K, , 临界点-液相 气相 点。水的临界参数 为： ， 。临界温度和压力是液相 气相 时的 高 。温度 过一
5、定 时，液相不可 在，而可是气相。有没有500C的水？ 水蒸气的 h-s图h-s图的结： C临界点，六 线currency1:定线、定“线、定压线、定温线定容线、定干度线。四、 水蒸气的基 热力过程-四个过程可的fi：热力fl第一定 可过程的fi不可 用的公 ： 气体的公 二、饱和湿空气未饱和湿空气过热水蒸气干空气，点A。饱和湿空气饱和水蒸气干空气，点B。点温度 点）pv的饱和温度。湿空气一、湿空气的一概念湿空气：干空气和水蒸气成的”气体-”理气体。湿空气的总压力 在 空程中的湿空气是气， 。vsvspprjr= =相湿度-湿空气中水蒸气的分压力 温度下饱和湿空气中水蒸气分压力 的比 : 的
6、量：干湿温度说明 水蒸气的 力。 ，湿空气湿，水蒸气的 力 湿空气干 ，水蒸气的 力 为 时， 为干空气； 为 ， 为饱和湿空气； 的湿空气是未饱和湿空气。三、 湿度、相湿度、 湿量和湿度 湿空气中 有的水蒸气的 量水蒸气 度。 vvmVr = 湿量d 量干空气的湿空气 有的水蒸气的 量。v sv s1000 622 622vam p pdm p p p pjj= = - -湿空气的- 1kg干空气的 d g水蒸气的 和va 001.0 dhhh ttch p K)kJ/(kg004.1a,0attcLh p K)kJ/(kg86.1kJ/kg2501v,0C0v干温度 湿温度湿温度的 成过程
7、近 是定过程。干温度、湿温度 点三的：未饱和湿空气：干温度 湿温度 点温度饱和湿空气： 干温度 湿温度 点温度-湿图上有下 图线定 湿量线 定线。 定温线。 定相湿度线。 水蒸气分压力线。、湿图 h-d图）干热( 冷 )过程湿量 不变过程中 热量： - 五、湿空气的基本热力过程 热湿过程冷 湿过程第部分 气体和蒸汽的 定 的基本 程fi气体和蒸汽在 中的 定 属 热 键:气体 动过程 气 度变化量 状态参数变化的 气体在 的的外 的变化 热 的基本 程态 定 动 状态不 时 变化 定的 量个基 程程 热 定 动 量程 定熵过程程基 程量 vAcq fm连续性 程fi：过程 程fi：curren
8、cy1 量 程fi：的增 气 的减少2 21 2 2 11( )2 f fh h c c- = -量pv定熵 动的基 关 和 变化 的关 相“压 在fifl参数、fifl 度和 fl 度的 fl压力“压 与 的区与 喷 气体压降使气速的 。 d f 。扩压 气体速逐渐降低而使气体压力增高的设备。 d f0 dh 0、dp 0、dv 0 。 扩压 气体状态的变化为：dp0 dcf0、dv145, 表明容器 的水 是未 和水 饱 状态,即未 到沸 。达 腾状态练习 一 蒸汽压制冷 ，制冷量为0冷吨，以氟 昂为制冷剂，冷凝温度为30，蒸温度为30。求：（公斤工质的制冷量q0; 制冷量；（3消耗的功率
9、；（4 制冷 数；（ 冷凝 的热负荷。解 ：（公斤工质的制冷量q0从ph图查得：h=47cal, h= 8 cal, h =09cal q0=hh =4709=38 cal该装置产生的制冷量为0冷吨（我国冷吨3300calh 制冷的剂量m38330020)(05100mmqhhmmqQ 8.173638330020 m h 3 压 所消耗的功及功率 5.111475.15812 hhw cal 2.199735.118.1736 mwW calh 22.23860 2.19973 thN W 4 制冷 数 3.35.113800 wqWQ （ 冷凝 热负荷 h4=h , =mq=m hh4 =73 8 8 09 =8 97 calh
