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1、.第六章 流动系统的热力学原理及应用6-1 稳定流动系统热力学关系式本章提要(教师录 像) 基本关系式公式 6-1若忽略动能和势能变化,则有公式 6-2 封闭系统的热力学关系式为6-2 熵及熵平衡 熵增原理表达式公式 6-3其中,等号用于可逆过程,不等号用于不可逆过程。 对孤立系统有:即系统经历了一个过程,总是向着熵增大的方向进行,直至达到最大值,系统达到了平衡。 熵变计算的基本关系式公式 6-4 对可逆过程有; 对绝热可逆过程有 熵平衡方程精品.公式 6-5式中为熵流,规定流入体系为正,流出体系为负;为熵产生;该式适用于任何热力学系统,对于不同系统可进一步简化 说明某种特殊情况的 对可逆过程
2、有,则 对稳定流动系统有6-3 理想功、损失功和有效能 理想功:系统的状态变化按完全可逆的过程进行时,理论上产生的最大功或者消耗的最小功。完全可逆指:(1)系统的所有变化是可逆的;(2)系统与环境进行可逆的热交换。 稳定过程的理想功公式 6-6 若忽略动能和势能变化,则有 损失功定义为:或有效能:一定状态下的有效能即是系统从该状态变到基态,即达到与环境处于完全平衡状态时此过程的理想功。精品. 稳流过程有效能B定义为 这里忽略了动能和势能的变化。除了上述功形式的有效能之外,还有热有效能 压力有效能,化学有效能等,这里不作介绍。 有效能的变化 对稳流系统可逆过程,有效能平衡: 对稳流系统不可逆过程
3、,有效能平衡: D为有效能损失。6-4 气体的膨胀1 节流膨胀 特征H=0,即等焓过程。 微分节流效应系数J公式 6-72 可逆绝热膨胀 特征S=0,等熵过程。 微分等熵效应系数公式 6-8精品.6-5 动力循环 采用水蒸汽为工质的动力循环,称为蒸汽动力循环,也称朗肯循环。分析动力循环的目的是研究循环中热、功转换的效果及其影响因素,提高能量转换效果。 蒸汽动力循环应用稳定流动的能量方程H=Q-WS(忽略流体的动能、位能变化)进行分析。 蒸汽动力循环的热效率:它表示动力循环中锅炉所供给的热量Q转化为净功WN的比率。 汽耗率SSC(Specific Steam Consumption): 汽轮机的
4、对外作功:WS=H4-H5 工质在锅炉中的吸热量:Q=H4-H1 实际应用中,汽轮机作不可逆绝热膨胀,引入等熵效率:6-6 制冷循环和气体的液化制冷循环是逆向的热机循环,其技术指标用制冷系数 表示: 逆卡诺循环是运行在相应的高、低温之间最有效的制冷循环,实际应用的多为蒸汽压缩制冷循环,致冷剂循环量: 制冷系数精品. 在解决以上动力循环和制冷循环的能量计算时,首先按照题意,在相应物质(工质)的热力学相图,如T-S图或P-H图上,正确标出循环示意图,并查出各状态点的热力学焓、熵等值,应用稳流系统的能量衡算式,计算有关过程的功、热变化,以及相关的循环效率。 气体的液化(深度冷冻循环)是以Linde循环为基本的深冷循环。主要计算气体的液化量及压缩机消耗的功率。 气体的液化量计算是利用被确定的循环系统的能量平衡方程式求得。 压缩机消耗功的计算即为气体压缩功的计算方法。 理论液化量:,kg液体kg空气 实际液化量:其中 Q温损-因温度差而损失的冷量; Q冷损-因与环境热量传递损失的冷量。 理论功耗: 实际功耗:其中s 是定熵效率。(第六章 完如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!精品