最新第六章水蒸气教学讲义PPT.ppt

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1、第六章水蒸气§6-1纯物质的热力学面及相图§6-2汽化与饱和§6-3水蒸气的定压发生过程§6-4水和水蒸气状态参数及其图表§6-5水蒸气的热力过程本章内容水和水蒸气是实际气体!水蒸气在空气中含量极小，当作理想气体一般情况下，为实际气体，使用图表18世纪，蒸气机的发明，是唯一工质直到内燃机发明，才有燃气工质目前仍是火力发电、核电、供暖、化工的工质优点:便宜，易得，无毒，膨胀性能好，传热性能好三相线与临界点水的临界点状态饱和液线与饱和气线的交点气液两相共存的pmax,Tmax等温线是鞍点临界点水的三相线§6-1纯

2、物质的热力学面及相图纯物质的p-T相图ppTT液液气气固固水一般物质三相点三相点临界点流体流体升华线升华线凝固线凝固线汽化线汽化线§6-1纯物质的热力学面及相图思考题没有。t>374.16℃有3.有没有500ºC的水？1.溜冰冰刀2.北方冬天晾在外边的衣服，是否经过液相4.有没有-3℃的蒸汽？5.一密闭容器内有水的汽液混合物，对其加热，是否一定能变成蒸汽？§6-1纯物质的热力学面及相图汽相和液相锅炉汽轮机发电机给水泵凝汽器过热器因固相不流动，更关心汽液两相冰蓄冷§6-1纯物质的热力学面及相图§6-2汽化与饱和

3、(气体和液体均处在饱和状态下)饱和状态：汽化与凝结的动态平衡汽化:由液态变成气态的物理过程(不涉及化学变化)蒸发：汽液表面上的汽化沸腾：表面和液体内部同时发生的汽化饱和状态饱和状态：汽化与凝结的动态平衡饱和温度Ts饱和压力ps一一对应放掉一些水，Ts不变，ps？Tspsps=1.01325barTs=100℃青藏ps=0.6barTs=85.95℃高压锅ps=1.6barTs=113.32℃§6-2汽化与饱和纯物质的p-T相图ppTT液液气气固固水一般物质三相点三相点临界点流体汽化线汽化线流体§6-2汽化与饱

4、和§6-3水蒸气的定压发生过程ttsvv’’未饱和水饱和水饱和湿蒸汽饱和干蒸汽hh’’ss’’水预热汽化过热水蒸气定压发生过程说明(1)(2)只有熵加热时永远增加(3)理想气体实际气体汽化时，T＝Ts不变，但h增加汽化潜热(4)未饱和水过冷度过热蒸汽过热度§6-3水蒸气的定压发生过程s一点，二线，三区，五态§6-3水蒸气的定压发生过程定压加热线与

5、饱和液线相近的说明当忽略液体cp变化，不同的p，液体近似不可压，v不变对每个不变的T§6-3水蒸气的定压发生过程§6-4水和水蒸气状态参数及其图表状态公理：简单可压缩系统，两个独立变量未饱和水及过热蒸汽，一般已知p、T即可饱和水和干饱和蒸汽，只需确定p或T湿饱和蒸汽，p和T不独立，汽液两相1875年，吉布斯提出了吉布斯相律水和水蒸气状态参数确定的原则1、未饱和水及过热蒸汽确定任意两个独立参数，如：p、T2、饱和水和干饱和蒸汽确定p或T3、湿饱和蒸汽除p或T外，其它参数与两相比例有关§6-4水和水蒸气状态参数及

6、其图表两相比例由干度x确定定义干饱和蒸汽饱和水对干度x的说明：x=0饱和水x=1干饱和蒸汽0≤x≤1在过冷水和过热蒸汽区域，x无意义§6-4水和水蒸气状态参数及其图表湿饱和蒸汽区状态参数的确定如果有1kg湿蒸气，干度为x,即有xkg饱和蒸汽，(1-x)kg饱和水。已知p或T(h’,v’,s’,h’’,v’’,s’’)+干度xh,v,s§6-4水和水蒸气状态参数及其图表两类2、未饱和水和过热蒸汽表1、饱和水和干饱和蒸汽表水和水蒸气表§6-4水和水蒸气状态参数及其图表焓熵图的画法(1)1、零点：h=0,s=0；2

7、、饱和汽线（上界线）、饱和液线（下界线）3、等压线群：p两相区pT=Const斜直线单相区sT向上翘的发散的形线C点为分界点，不在极值点上§6-4水和水蒸气状态参数及其图表hsCpx=1x=0pC§6-4水和水蒸气状态参数及其图表焓熵图的画法(2)气相区：离饱和态越远，越接近于理想气体两相区：T、p一一对应，T线即p线在x=0,x=1之间，从C点出发的等分线同理想气体一样，v线比p线陡4、定温线T5、等容线v6、等干度线x§6-4水和水蒸气状态参数及其图表焓熵图hsCx=1x=0pvTx§6-4水和水蒸气状态

8、参数及其图表§6-5水蒸气的热力过程任务：确定初终态参数，计算过程中的功和热在p-v、T-s、h-s图上表示热力过程：psTv注意理想气体过程的区别第一定律与第二定律表达式均成立理想气体特有的性质和表达式不能用可逆§6-5水蒸气的热力过程水蒸气的定压过程q=hwt=0342pv1例：锅炉中，水从30℃，4MPa,定压加热到450℃q=h2-h1ts(4MPa)=250.33℃锅炉、换热器§6-5水