工程热力学第7章-水蒸汽ppt课件.ppt

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1、第七章水蒸汽7-0概论①复习理想气体——理想气体状态方程②实际气体——水蒸汽或写成其中，a、b称为范德瓦尔斯常数气体分子元体积分子间不计相互作用力分子间相互作用力明显气体分子本身有体积（特别是P大时）——实际气体的范德瓦尔斯方程修正作用力修正容积实际气体方程（Ⅱ）——维里方程B、C、D…为待定系数，一般也由实验测定实际气体方程（Ⅲ）——卡洛维奇方程卡洛维奇方程式：其中a、b、m由实验待定。实际气体方程（Ⅳ）——严家禄方程，写成而——临界压缩因子7-1水蒸汽的产生过程—若干概念a.气化：水由液相转变为汽相的过程b.凝结

2、：由汽相变为液相的过程，气化的逆过程c.沸腾：液相内部汽化过程，一般只有达到沸点时才发生d.临界温度（tc）：当水的温度超过一定的温度时，液相不可能存在，而只能存在气相，此时的温度称为临界温度e.临界压力（pc）：与临界温度tc相对应的饱和压力称为临界压力pc，水的临界点参数为：f.饱和状态：进入界面和离开界面的水蒸汽分子数相等时，水蒸汽的压力自动稳定在一定的数值上，水蒸汽与水组成的系统处于平衡状态，这时，气化与凝结处于动态平衡，该状态称为饱和状态。对于水，存在饱和水状态和饱和水蒸汽状态。处于饱和状态的压力称为饱和压

3、力ps，处于饱和状态的温度称为饱和温度ts一般地，写成其中，ts既可以是饱和蒸汽温度，亦可以是饱和液体温度g.三相点：当水的压力低于某一数值时，液相不可能存在，而仅可能是气相或固相pA——三相点压力，tA——三相点温度水的三相点压力和温度分别是：7-2水的定压加热汽化（水蒸汽的产生）过程—三个阶段、五种状态①液体加热阶段：处于液态，吸收的热量称为液体热，用ql表示，②阶段Ⅱ—汽化阶段：发生相变，由液态水→汽态水，特点是定温定压，一定的压力对应于一定的饱和温度，吸收的热量为汽化前热③阶段Ⅲ—过热阶段：处于气态，吸收的热

4、用于加热蒸汽，蒸汽的温度高于该压力下的饱和温度。过热阶段习惯上用过热度来表示蒸汽。过热度五种状态：状态1—未饱和水状态，特点是温度低于该压力下所对应的饱和水的温度状态2—饱和水状态：这时水的温度为该压力下的饱和温度状态3—湿蒸汽状态：汽化过程，处于汽液两相共存状态，引入干度和湿度概念其中，mg—湿蒸汽中饱和蒸汽质量ml—湿蒸汽中饱和水质量显然X+Y=1状态4—干饱和蒸汽：这时全部水均汽化为水蒸汽状态5—过热蒸汽：这时蒸汽的温度高于它的压力所对应的饱和温度，用过热度表示两者之关系——三相点——临界点——饱和点水→水蒸汽

5、的三个阶段五种状态，在T-S图上表示为：水蒸汽的P-V图和T-S图：T-S图上，X=1为饱和蒸汽线，上界线a→b液体加热b→c→d汽化d→e过热X=0为饱和液体线，下界线水蒸汽的定压发生过程概括为：一点——三相点两线——三区五态上界线下界线汽固液过热蒸汽饱和蒸汽湿蒸汽饱和液未饱和液7-2-2水蒸汽定压发生过程的热量计算（Ⅰ）水的定压预热—液体加热阶段定压过程热交换量=液体焓的增加则（Ⅱ）饱和水的定压汽化过程—相变阶段特点：定温定压，汽液相共存，相变潜热为其中h’—饱和水焓h0—温度为t0时的焓s”—干饱和水蒸汽熵s’

6、—饱和水的熵h”—饱和水蒸汽焓h’—饱和水的焓（Ⅲ）定压过热阶段—加入的热量用于增加水蒸汽的焓设加热终了水蒸汽的温度为t，则对于定压过程其中则，由0℃的水定压加热至t过热蒸汽所需要加热量为h—压力为p温度为t时水蒸汽的焓h”—压力为p温度为ts时水蒸汽的焓△t——过热度7-3水蒸汽图表7-3-1水和水蒸汽的状态参数计算三相点：当P

7、：该参数落在水蒸汽图表X=0的下界线上，可查饱和水和水蒸汽图表获得。其中，饱和水的熵s’的计算为（2）压力为P的干饱和蒸汽参数：可查T-s图上X=1上界线的参数和附表饱和水和水蒸汽图表求得，其参数的计算为：（3）压力为P的湿饱和蒸汽：由于即饱和压力与饱和温度一一对应，不是独立的参数，故必须再知道一个表示湿蒸汽成分的参数才能使之确定，这个参数为X（干度），湿蒸汽参数依下式计算：（4）压力为P的过热蒸汽，确定过热蒸汽的状态，除压力外，还应知道其过热度（△t），则过热蒸汽焓内能熵一般情况下，过热蒸汽参数可以从附表中查到7-

8、3-1水蒸汽热力性质表A.零点的规定编制水蒸汽表图过程中，对u、s的计算起点（即零点）有专门的国际规定，即以水的三相点的液相水为基准点，其参数为在此参数下液相水的内能和熵值为0，即而B.水蒸汽表的分类B-1：未饱和水及过热蒸汽表，列出在各种压力及温度下的未饱和水及过热蒸汽的v、h、s值，水蒸汽的内能未列出，可按u=h-pv计算。B-2：以温度为