燃气涡轮发动机01-基础知识ppt课件.ppt

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1、燃气涡轮发动机瞿红春北3－1031教学安排热工气动基础（10学时）发动机原理（30）发动机构造与系统（32）2第1章基础知识345热力学基础热力学的基本概念系统（热力系）：研究对象的物质及其所在的空间称为系统。外界：系统之外能够以某种方式与系统发生相互作用的局部区域内的物质称为外界。界面：系统与外界之间的相互作用是指能量（包括热量和功）交换和质量交换。61.3热力学基础系统的分类：闭口系：与外界无质量交换的系统称为闭口系。特点是系统中包含工质的质量保持不变。开口系：与外界有质量交换的系统称为开口系。特点是系统的容积保持不变。绝热系：与外界无热量交换的系统称为绝热系。孤立系：与外界既无质量的

2、交换也无能量的交换称为孤立系。特点是系统中包含工质的质量和能量均保持不变。71.3热力学基础状态：平衡状态：是系统与外界不发生相互作用的条件下,其宏观性质不随时间变化的状态。热力过程系统从一个平衡态向另一个平衡态变化时所经历的全部状态的总和称为热力过程。热力过程根据其性质可分为:准静态过程、不平衡过程、可逆过程和不可逆过程等。准静态过程：由一系列无限接近于内部平衡状态的状态所组成,而且以几乎趋近于零的速度进行的热力过程称为准静态过程,或称为准平衡过程和内部平衡过程。可逆过程：系统在经历某一热力过程后,能够简单地逆转,使系统和外界可以同时完全复原的过程称为可逆过程,否则是不可逆过程。循环：封

3、闭的热力过程称为热力循环,简称为循环。此时系统从一个平衡态经过一系列的状态又回到原来的状态。81.3热力学基础--温度状态参数：描写系统性质的宏观物理量。基本状态参数：可以直接测量的状态参数称为基本状态参数。例如温度、压力、比容等。温度：温度表示物体的冷热程度。它是描写处于热平衡状态的系统宏观特性的物理量。温标：温度的数值表示法称为温标。分为热力学温标、摄氏温标、华氏温标等。热力学温标是与测温物质的性质无关的温标，单位为开尔文，代号为K，以标准大气压下水的三相点为唯一的基准点，并规定水的三相点的温度为273.16K，温度单位为1/273.16。摄氏温标是选用标准大气压下水的两相点（冰水混合

4、物）为0度，沸点为100度，并将温度视为测温物某一物性的线性函数的温标。9温度热力学温度与摄氏温度之间的关系：T（K）＝t℃＋273.15华氏温标是选用标准大气压下水的两相点（冰水混合物）为32度，沸点为212度，并将温度视为测温物某一物性的线性函数的温标。摄氏温度与华氏温度之间的关系tc=（tF-32）5/9；TF=32+9tc/5101.3热力学基础--压力压力单位面积上所承受的垂直方向的作用力称为压强或称为压力。压力的法定计量单位是帕斯卡，简称为帕，用Pa表示。1Pa=1N/m21MPa=106Pa；1bar=105Pa绝对压力：系统的真实压力是绝对压力。绝对压力的基准点是绝对真空。

5、表压力：系统的真实压力超出当地大气压力的部分叫表压。pg=p-p0真空度：系统的真实压力低于当地大气压力的部分叫真空度。pv=p0-p注意：表压和真空度都不是状态参数，因为它们的数值不但与系统的真实压力有关，而且与当地的大气压力有关。所以绝对压力才是状态参数。111.3热力学基础--状态方程比容单位质量的物质所占有的容积称为比容。比容的法定计量单位是m3/kg。v=V/m状态方程平衡态下基本状态参数压力，温度和比容之间的关系式称为状态方程，即F（p，v，T）=0完全气体状态方程：完全气体：将气体分子自身体积和分子间作用力忽略不计的气体称为完全气体。实验和理论都表明：当压力不太高，温度不太低

6、时，各种气体都可按完全气体来处理。对于1公斤完全气体其状态方程为：pv=RT式中：为气体常数。气体常数只决定于气体的种类不随气体的状态而变化。空气的气体常数为287.06j/（kg，K）。pV=mRT121.3热力学基础--功四、功和热功：功是力和沿着力的方向所移动的距离的乘积，用符号W表示。在热力学中功的定义是：系统在热力过程中通过边界与外界之间依靠除温差以外的任何势差所传递的能量。要特别指出不能说在某状态下系统具有多少功，而只能说系统与外界交换了多少功。系统内单位质量的物质与外界所交换的功称为比功，用符号w系统对外界作功，则功为正（＞０）外界对系统作功，则功为负（＜０）功的法定计量单位

7、为“焦耳”(j)；比功的单位为“焦耳／公斤”(j/kg)。131.3热力学基础--容积功容积功：在热力过程中由于系统容积（比容）变化与外界交换的功称为容积功。容积功分为膨胀功和压缩功。在热力过程中容积不断变大时与外界交换的功称为膨胀功。在热力过程中容积不断变小时与外界交换的功称为压缩功。膨胀功为正，而压缩功为负。功率：单位时间内所完成的功称为功率。用符号N表示。功率的法定单位为瓦特，简称瓦，１瓦＝焦尔／秒。141.3热力