热工学基础 教学课件 作者 刘春泽第二章 热力学第一定律2.5第一定律开口系统能量方程.ppt

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1、2.5第一定律开口系统能量方程实际热力设备中实施的能量转换往往是工质在热力装置中循环不断地流经各相互衔接的热力设备，完成不同的热力过程后才能实现能量转换。因此分析这类热力设备时，常采用开口系即控制容积的分析方法。工质在设备内流动时，在同一截面上参数近似地看作是均匀的。并认为同一截面上各点流速一致。工质在开口系统中流动而传递的功，叫推动功。一、推动功和流动功在作推动功时，工质的状态没有改变，因此推动功不会来自系统的储存能－热力学能，而是系统以外的物质，这样的物质称为外部功源。工质在传递推动功时只是单纯地传递

2、能量，像传输带一样，能量的形态不发生变化。工质在流动时，总是从后面获得推动功，而对前面作出推动功，进出系统的推动功之差称为流动功（也是系统为维持工质流动所需的功）。工质从进口到出口，从状态1膨胀到状态2，膨胀为为w，在不计工质的动能与位能变化时，开系与外界交换的功量应为膨胀功与流动功之差w-(pv)二、开口系能量方程有dm1的微元工质流入进口截面1－1，有dm2的微元工质流出出口截面2－2系统从外界接受热量dQ系统对机器作内部功dWi图中的开口系在dt时间内进行了一个微元过程：Wi表示工质在机器内部对机

3、器所作的功，而轴功Ws为Wi的有用功部分，两者的差为机器各部分的摩擦损失。进入系统的能量离开系统的能量控制容积系统储存能量的增加量进入系统的能量离开系统的能量系统储存能量的增加量－＝此式为开口系能量方程的一般表达式进、出系统的工质有若干股，则方程为：开口系能量方程的其他形式：三、焓1.焓的定义：焓的单位：J，比焓的单位：J/kg2.焓是状态参数3.焓的意义：焓是物质进出开口系统时带入或带出的热力学能与推动功之和，是随物质一起转移的能量。焓是一种宏观存在的状态参数，不仅在开口系统中出现，而且在分析闭口系统时

4、，它同样存在。