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1、名词解释1. 工质：实现热能和机械能相互转化的媒介物质，叫做工质。为了获得更多的功，要求工 质有良好的膨胀性和流动性、价廉、易得、热力性能稳定、对设备无腐蚀作用，而水蒸汽具 有这种性能，发电厂采用水蒸汽作为工质。2. 状态参数：凡能够表示工质状态特性的物理量，就叫做状态参数。例如：温度T、压力P、 比容、内能u、焓h、熵s等，我们常用的就是这六个。状态参数不同于我们平时说的 如：流量、容积等“参数”，它是指表示工质状态特性的物理量，所以，要注意区别状态参 数的概念，不能混同于习惯的“参数”。3. 压力P：单位面积上所受到的垂直作用力称为压力。绝对压力、表压力、真空、大气压之 间的关系：容器内气
2、体的真实压力，称为绝对压力；气体的绝对压力高于大气压的部分，称 为表压力；容器内的压力低于大气压力的部分，称为真空。4. 比容u：单位质量物质所占有的容积称为物质的比容，与密度p互为倒数。单位：m3/Kg。比容的改变是做功的标志，比容增加标志气体向外膨胀做功，比容减小标志 着气体受压缩消耗外功，在做功过程中推动力是压力P，dw=pdv。在P-v图上表示，曲线下 部的面积就是功。5. 温度T：温度是物体冷热程度的量度。在通用的国际单位制中，在标准大气压下，把水、 冰和蒸汽共存时的水的三相点的温度以下冰的溶点273.15K定为摄氏温度的零度。在热力学 的分析计算中，常用的是国际单位制中的热力学温标
3、，叫做开氏温标，也称为绝对温标。这 种状态的温度实际上是达不到的。绝对温标与摄氏温标都是国际单位制中所规定使用的温标， 换算关系：t= T+273。少数欧美国家还习惯用华氏温标F,F=9/5t+32。6. 焓：l=u+pdv某一状态单位质量的气体所具有的总能量称为焓。是内能和压力势能的总和。内能u是温度 的函数，而pdv是压力的函数，因此焓是温度和压力的函数。不同温度、压力下气体的焓不 同。气体状态变化时吸收或放出的热量等于焓的变化量。7. 熵S熵无简单的物理意义，不能用仪表测量，其定义：熵的微小变化等于过程中加入 微小热量dq与加热时绝对温度T之比。熵的微小变化标志着过程中有热量交换及热量传
4、递 方向，dsVO,热力系吸热，热量为负值；ds0,热力系放热，热量为正；ds=O,则热力系 与外界无热交换。ds=dq/T，dq=ds*T。熵增原理：孤立系统的熵可以增大（发生不可逆过程时），可以不变（发生可逆过程），但不 可以减少。系统的熵增与做功能力的关系：由不等温传热过程分析可知热源与工质之间不等 温传热而引起系统熵增，而系统中做功能力的损失等于系统中的熵增乘以冷源温度。不可逆 传热的发生，使得系统的熵增加，就意味着做功能力的损失增加，也就使得向冷源排出的无 效能增加了。而做功能力的损失与熵增成正比，故系统中的熵的增量可作为不可逆过程的度 量。在实际的热动力装置中工质携带的热量一定时，
5、则温度高时做功就多 这种高温热量就 越有用。锅炉内温差传热的部分做功能力损失最大，（高温烟气传热给水蒸汽），尽量提高加 热温度，减小锅炉的传热温差来提高热效率。8. 平衡状态：当工质的各部分具有相等的压力、温度、比容等状态参数时，就称工质处于 平衡状态。9比热c：单位数量的气体温度升高（或降低）1C时，所吸收（或）放出的热量，称为的单 位热容量，或称为气体的比热。可分为质量比热kcal/kg.C、容积比热kcal/m3.C、 摩尔比热 kcal/mol. C。10. 汽化：物质从液态转变为汽态的过程，包括蒸发、沸腾。11. 蒸发：在液体表面进行的汽化现象。12. 沸腾：在液体内部进行的汽化现象
6、。在一定压力下，沸腾只能在固定温度下进行，该温 度称为沸点，压力升高沸点升高。13. 饱和蒸汽：密闭容器上部空间汽分子总数不再变化，达到动态平衡，这种状态称为饱和 状态，饱和状态下的蒸汽称为饱和蒸汽；饱和状态下的水称为饱和水；这时蒸汽和水的温度 称为饱和温度，对应压力称为饱和压力。14. 湿饱和汽：饱和水和饱和汽的混合物。15. 干饱和汽：不含水分的饱和蒸汽。16. 过热蒸汽：蒸汽温度高于相应压力下的饱和温度，该蒸汽称为过热蒸汽。17. 过热度：过热蒸汽的温度超出该蒸汽压力下对应的饱和温度的数值。18. 汽化潜热：把1Kg饱和水变成1Kg饱和蒸汽所需要的热量，称为汽化潜热或汽化热。19. 干度
7、：湿蒸汽中含有干饱和蒸汽的质量百分数。20. 湿度：湿蒸汽中含有饱和水的质量百分数。21. 临界点：随着压力的升高，饱和水和干饱和蒸汽差别越来越小，当压力升到某一数值时， 饱和水和干饱和蒸汽没有差别，具有相同的状态参数，该点称为临界点。22. 水蒸气的临界参数（临界点）：临界压力P临=225.56绝对大气压临界温度t临=374.15 C23. 过热蒸汽的比热：对理想气体的比热，我们只看成是温度的函数。但是，对于水蒸汽， 压力对比热的影响则不能忽略。当温度不变压力升高时，过热蒸汽的比热值增大（如：高压 锅的原理）。温度越高，提高压力所引起的比热变化越小。24. 过热蒸汽的比容：在不变的温度下，过
8、热蒸汽的压力升高时，比容大大减小。这一特性 广泛应用于动力装置中，它使蒸汽管道及蒸汽流动设备尺寸减小，重量减轻。在压力不变的 情况下，温度升高时，比容随之增大。25. 过热蒸汽的焓：过热蒸汽的焓是由温度和压力决定的。如果温度不变而压力增高时，过 热蒸汽的焓要减小。当过热蒸汽的压力不变而温度升高时，将引起焓值增大。由此看出：过 热蒸汽的焓是温度的正比函数，是压力的反比函数（要会看焓熵图）。26. 热力学第一定律：热力学第一定律就是能量守恒与转化定律在热力学上的应用。热力学 第一定律可以描述为：热可以变为功，功也可以变为热。一定量的热消失时，必产生一定量 的功；消耗了一定量的功时，必出现与之对应的
9、一定量的热。它是整个工程热力学进行热工计算的基础，是热力学的两个定律之一。它说明热、功之间存在一定的关系：Q=AW27. 热力学第二定律：它和热力学第一定律构成热力学基本原理，是建立和分析热力循环的 主要理论依据。热力学第二定律的三种说法：克劳修斯提出的说法：“热不可能自发地、不 付代价地、从一个低温物体传到另一个高温物体”。 汤姆逊（开尔文）和普朗克从热能和机 械能的转换角度提出：“不可能从单一热源取热，使之全变为功而不产生其它影响”；“单一 热源的热机是不存在的”。（只有热源而没有冷源的第二类永动机也是梦想）如：火力发电厂中从高温热源（锅炉）吸收的热量只能部 分的转变为功，而不能全部转变为
10、功。 热力学第二定律说明了能量传递和转化的方向、条 件和程度。28. 理想气体的热力过程：定容过程、定压过程、定温过程、绝热过程。定容过程：定容过程的气体压力与绝对温度成正比，即P1/T1=P2/T2。在定容过程中，所有加入气体的热量全部用于增加气体的内能，因容积不变，没有做功。如内燃机工作时，气缸里被压缩的汽油和空气的混合物被点燃后突然燃烧，瞬间气体的压力、 温度突然升高很多，活塞还来不及动作，这一过程可认为是定容过程。其T-S曲线是斜率为 正的对数曲线。定压过程：在压力不变的情况下进行的过程，叫做定压过程。如水在锅炉中的汽化、蒸汽在 凝汽器中的凝结。定压过程中比容与温度成正比即。1/T1討
11、2/T2温度降低气体被压缩，比 容减小；温度升高，气体膨胀，比容增大。定压过程中热量等于终、始状态的焓差。其T-S 曲线是斜率为正的对数曲线。定温过程：在温度不变的条件下进行的过程。P1 1=P22=常数，即过程中加入的热量全部对外膨胀做功，对气体做的功全部变为热量向外放出。绝热过程：在与外界没有热交换的情况下进行的过程，称为绝热过程。亦称等熵过程。汽轮 机、燃气轮机等热机，为了减少热损失，外面都包了保温材料，而且工质所进行的膨胀极快， 在极短的时间内还来不及对外散热，即近似绝热膨胀过程。29. 热力循环：工质从某一初始平衡状态，经过一系列的状态变化又回到初始状态这一全过 程称为热力循环。30
12、. 朗肯循环：工质在锅炉、汽轮机、凝汽器、给水泵等热力设备中吸热、膨胀、放热、压 缩四个过程使热能不断地转变为机械能，这种循环称为朗肯循环。实际电力生产中采用的是具有过热度的朗肯循环，蒸汽动力装置的基本循环朗肯循环。汽 轮机内绝热膨胀过程，比容增加，压力降低，熵不变，汽轮机输出功率WT= h1-h2。排汽在 凝汽器中等压放热凝结过程，比容、熵都减小，温度不变。凝汽器排热Q2=h2-h3，水在给 水泵内绝热压缩过程，比容不变压力升高。给水泵的压缩功:Wp=h4-h3,因Wp与WT比很 小，忽略。朗肯循环的热效率，等于绝热焓降除以新蒸汽的焓减去凝结水的焓。32. 影响排汽压力的因素：凝汽器的冷却面
13、积、凝汽器的凝汽负荷、凝汽器冷却水进口温度、 冷却水量等。所以排汽压力应综合考虑。凝汽器的端差：排汽压力对应的饱和温度与循环水出口水温差。tn=t1+At+6t tn排汽 的饱和温度t1循环水进水温度t循环水温升6-12 CSt凝汽器传热端差3-10C33. 循环倍率：冷却单位质量汽轮机排汽所需要的冷却水量。34. 中间再热循环： 为了提高发电厂的热经济性和适应大机组发展的需要，蒸汽参数不断得 到提高，但是随着初压力的提高，汽轮机的排汽湿度增大，使排汽中含有大量的水珠，碰击 汽轮机末几级叶片，引起腐蚀和损坏。根据运行经验，汽轮机排汽湿度最大不超过12%-14%， 如不采取再热，必须将主汽温升到
14、570 C以上才能保证湿度，特殊合金钢价格昂贵，而中间 再热循环可有效解决这个问题。中间再热循环的优点：（1）提高了排汽干度，减轻了对叶片的浸蚀。（2）采用蒸汽中间再热使工质的焓降增大，汽耗量减少，提高热经济性，一次中间再热能 提高效率5%，而采用二次中间再热则能提高效率7%。（3）汽耗率降低，减轻了给水泵、凝汽器等辅助设备的负担。（4）能够采用更高的初压力，增大机组单机容量。35. 给水回热循环： 从朗肯循环的分析可以看出，大部分的热量损失是凝汽器中的冷却水带走的热量（60%左右）， 这也是火力发电厂效率低的主要原因。如：在P2=0.04绝对大气压，饱和温度只有28.6C，当锅炉压力P1=0
15、.04绝对大气压时，相应的饱和温度为309.53C，若将1kg28.6C的水在锅炉中加热到饱和 温度就约需300千卡的热量，在朗肯循环中，这部分热量直接由锅炉的燃料燃烧放出的热量 供给。如果我们利用排汽带走的热量，由于排汽温度太低，只能部分利用。即从汽轮机中间 抽出做了一部分功的蒸汽，把它送入到加热器中，利用这部分抽汽加热凝结水或给水，提高 给水温度。而抽汽部分不在凝汽器中凝结，减少冷却水带走的热量损失，从而节省燃料，提 高循环的热效率。这种利用汽轮机抽汽以加热凝结水或给水的方法叫给水回热。 分析：(1) 采用回热循环后的热效率要比朗肯循环高。(2) 从理论上讲，当抽汽次数无穷多时，回热循环的
16、热效率能达到同温度下卡诺循环的热 效率。(3) 汽耗加大了，加大了高压缸的通流面积，减小了低压缸通流面积，有利于蒸汽流动，而 且使汽轮机低压缸和末级叶片尺寸大大减小。辅助设备的容量等都相应简化。(4) 无论如何，凝汽器内损失的热量是不可用能量，无论采用什么循环，只能将凝汽器内 损失的热量降到 50%左右，因此要发展热电合供循环。36. 导热：导热是指直接接触的物体各部分热量交换的现象，可在固体、液体、气体中发生， 只要有温差存在就有导热发生。从微观角度来看，导热是通过组成物质的微观粒子的热运动 进行的。37. 对流换热：我们把流动的流体和固体壁面之间的热量交换称作对流换热。特点：流体流 动，流体流动是力的作用。影响对流换热的因素：(1) 流体流动情况：紊流换热比层流换热强烈。
