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1、,,,,,,,,,,,,,s,p-v圖，T-s圖上的水蒸氣定壓加熱過程,,,一點，二線，三區(qū)，五態(tài),等壓線上飽和態(tài)參數(shù),p,ts,v,(m3/kg),v,s,s,kJ/(kg.K),0.006112,0.01,0.00100022,206.175,0.0,9.1562,1.0,99.63,0.0010434,1.6946,1.3027,7.3608,5.0,151.85,0.0010928,0.37481,1.8604,6.8215,50.0,263.92,0.0012858,0.03941,2.9209,5.9712,221.29,374.15,0.00326,0.00326,4.429,4

2、.429,(bar),(),,,,,,,b,d,b,d,定壓加熱線與飽和液線相近的說明,當忽略液體cp變化，,,不同的p，液體近似不可壓，v不變,對每個不變的T,Incompressible substance,6-4 水和水蒸氣狀態(tài)參數(shù)及其圖表,狀態(tài)公理：簡單可壓縮系統(tǒng)，兩個獨立變量,未飽和水及過熱蒸汽，一般已知p、T即可,飽和水和干飽和蒸汽，只需確定p或T,濕飽和蒸汽， p和T不獨立，汽液兩相,1875年，吉布斯提出了吉布斯相律,吉布斯相律 Gibbs phase rule,無化學(xué)反應(yīng)時，熱力系獨立參數(shù)數(shù)目為,獨立強度參數(shù)數(shù),組元數(shù),相數(shù),,,,水和水蒸氣狀態(tài)參數(shù)確定的原則,1、未飽和水及

3、過熱蒸汽,確定任意兩個獨立參數(shù)，如：p、T,2、飽和水和干飽和蒸汽,確定p或T,3、濕飽和蒸汽,除p或T外，其它參數(shù)與兩相比例有關(guān),兩相比例由干度x確定,定義,干飽和蒸汽,飽和水,,,對干度x的說明：,0 x 1,在過冷水和過熱蒸汽區(qū)域，x無意義,Quality,濕飽和蒸汽區(qū)狀態(tài)參數(shù)的確定,如果有1kg濕蒸氣，干度為x, 即有xkg飽和蒸汽，(1-x)kg飽和水。,,已知p或T(h,v,s,h,v,s)+干度x,,h ,v ,s,飽和水和飽和水蒸氣表（按溫度排列）,飽和水和飽和水蒸氣表（按壓力排列）,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,未飽和水和過熱蒸汽表（節(jié)錄

4、）,表的出處和零點的規(guī)定,原則上可任取零點，國際上統(tǒng)一規(guī)定。,但 原則上不為0， 對水：,表依據(jù)1963年第六屆國際水和水蒸氣會議發(fā)表的國際骨架表編制，盡管IFC（國際公式化委員會）1967和1997年先后發(fā)表了分段擬合的水和水蒸氣熱力性質(zhì)公式，但工程上還主要依靠圖表。,焓、內(nèi)能、熵零點的規(guī)定：,水的三相點,查表舉例（1）,查表時先要確定在五態(tài)中的哪一態(tài)。,例.1 已知 ：p=1MPa,試確定t=100, 200 各處于哪個狀態(tài), 各自h是多少？,ts(p)=179.88,t=100 < ts, 未飽和水,h=419.7kJ/kg,t=200 ts, 過熱蒸汽,h=2827.5k

5、J/kg,查表舉例（2）,已知 t=250, 5kg 蒸汽占有0.2m3容積, 試問蒸 汽所處狀態(tài)? h=?,t=250 ,,濕蒸汽狀態(tài),查表舉例（2）,已知 t=250, 5kg 蒸氣占有0.2m3容積, 試問蒸 氣所處狀態(tài)? h=?,t=250 ,,濕蒸汽狀態(tài),查表舉例（3）,在一剛性容器內(nèi)充滿p=0.1MPa，t=20的水。由于太陽照射，使其溫度升為40,求容器承受的壓力。,t=40,等容過程,,,儲液罐很危險，不能裝滿。,查表舉例（4）,已知 t=85, p=0.015MPa , 試確定狀態(tài)? h=?,ts=54.0 ,,過熱狀態(tài),p=0.015MPa,內(nèi)插法,,,,,,,,,,,,,

6、未飽和水和過熱蒸汽表(注意下劃線）,如何在圖上表示功和熱,p-v圖（示功圖）：面積代表功,能否用線段表示熱和功,T-s圖（示熱圖）：面積代表熱,蒸汽動力循環(huán),,定壓過程,等熵過程,,,,,,,焓熵圖的畫法(1),1、零點：h=0，s=0；,,2、飽和汽線（上界線）、飽和液線（下界線）,,斜直線,向上翹的發(fā)散的形線,C點為分界點，不在極值點上,焓 熵 圖Enthalpy-entropy diagram,,,,h,s,,,,C,,,x=1,x=0,Mollier diagram,焓熵圖的畫法(2),,氣相區(qū)：離飽和態(tài)越遠，越接近于理想氣體,在x=0, x=1之間，從C點出發(fā)的等分線,焓 熵 圖En

7、thalpy-entropy diagram,,,,h,s,,,C,,,,,,,,,,,,,,,x=1,x=0,,,,,6-5 水蒸氣的熱力過程,任務(wù)： 確定初終態(tài)參數(shù)， 計算過程中的功和熱 在p-v、T-s、h-s圖上表示,Thermal Process of Steam,注意理想氣體過程的區(qū)別,第一定律與第二定律表達式均成立,理想氣體特有的性質(zhì)和表達式不能用,準靜態(tài),可逆,水蒸氣的定壓(Isobaric)過程,q = h wt = 0,,3,4,2,,1,,,,例：鍋爐中，水從30 ，4MPa, 定壓加熱到450 ,q = h2-h1,ts(4MPa)=250.33,鍋爐、換熱

8、器,水蒸氣的定壓過程,例：水從30 ，4MPa, 定壓加熱到450 ,q = h2-h1,,2,T,s,,,h,s,2,h1 = 129.3 kJ/kg h2 = 3330.7 kJ/kg,,h2,h1,,,,1,3,4,,1,4,,,,3,,,,,,=3201.4kJ/kg,水蒸氣的絕熱(Isentropic)過程,p1,2,,p2,不可逆過程：,汽輪機、水泵,,1,2,,,,,,q = 0,水蒸氣的絕熱過程,汽輪機、水泵,q = 0,2,1,2,,,,,,不可逆過程：,p1,p2,水蒸氣的絕熱過程,汽輪機、水泵,q = 0,不可逆過程,p1,p2,,2,1,,h1,h2,,,h2,,,

9、,,2,透平內(nèi)效率,水蒸氣的絕熱過程舉例,p1,p2,,2,1,,h1,h2,,,h2,,,,,2,例：汽輪機,求：,解：由 t1、p1查表,水蒸氣的絕熱過程舉例,p1,p2,,2,1,,h1,h2,,,h2,,,,,2,求：,由 p2查表,水蒸氣的絕熱過程舉例,p1,p2,,2,1,,h1,h2,,,h2,,,,,2,求：,水蒸氣的定溫(Isothermal)過程,實際設(shè)備中很少見,C,遠離飽和線，接近于理想氣體,水蒸氣的定溫過程,,,1,2,T,s,,,,h,s,1,2,,,,2,,,,,理想氣體,測量干度原理 絕熱節(jié)流,可逆過程：,12,水蒸氣的定容(Isochoric)過程,實際設(shè)備中不常見,,,,,1,2,p,v,,水蒸氣的定容過程,,,1,T,s,,,,,h,s,,,,p,,,,,,,,,,T,2,1,2,v,p,,v,,,,,,5、注意與理想氣體比較，哪些公式可用、 哪些不能用,第六章 小 結(jié) Summary,1、熟悉pT相圖,2、熟悉1點2線3區(qū)5態(tài),3、會查圖表,4、基本熱力過程在p-v、T-s、h-s圖上的表 示，會計算 q、wt,第六章 完End of Chapter Six,