第1章-压水堆核电厂二回路热力循环-上

《第1章-压水堆核电厂二回路热力循环-上》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、童钧耕上海交通大学机械与动力工程学院工程热物理研究所Tel:021-34206329Mail:jgtong@sjtu.edu.cn压水堆核电厂热工流体理论基础1电厂的任务——核能或化学能热能电能能量转换的原理和规律——热量传递的规律——流体在各种设备中流动的规律——工程热力学传热学流体力学热工流体理论动力工程专业基础2第一章压水堆核电厂二回路热力循环31.1.1热能动力装置分类及作功过程：共同本质：由媒介物通过吸热—膨胀作功—排热从燃料中获得热能，以及利用热能得到动力的整套设备（包括辅助设备），统称热能动力装置。1-1系统和平衡状态气体动力装置内燃机、喷

2、气动力装置、燃气轮机动力装置、……蒸汽动力装置41.1.2工质a）定义：实现热能和机械能相互转化的媒介物质b）对工质的要求:物质三态中气态最适宜。1）膨胀性;2）流动性3）热容量4）稳定性，安全性5）对环境友善6）价廉，易大量获取c）理想气体和实际气体51.1.3热源定义：工质从中吸取或向之排出热能的物质系统。•高温热源（热源）:反应堆堆芯低温热源（冷源）:冷却水•恒温热源:稳定工况的堆芯变温热源:启动、停堆时的堆芯6•系统人为分割出来，作为热力学研究对象的有限物质系统。•外界与体系发生质、能交换的物系。•边界系统与外界的分界面（线）。1.1.4热力系统

3、(系统、体系)和外界1）系统与外界的人为性2）外界与环境介质的关系3）边界可以是：a）刚性的或可变形的或有弹性的b）固定的或可移动的c）实际的或虚拟的注意：7•汽缸-活塞装置（移动和固定边界）8闭口系（控制质量CM）—没有质量越过边界开口系（控制体积CV）—通过边界与外界有质量交换1.按系统与外界质量交换1.1.5热力系分类91）闭口系与系统内质量不变的区别；2）开口系与绝热系的关系；3）孤立系与绝热系的关系。注意：3.简单可压缩系—由可压缩物质组成，无化学反应、与外界有交换容积变化功的有限物质系统。绝热系—与外界无热量交换;孤立系—与外界无任何形式的质

4、能交换。2.按能量交换104.热力系示例►刚性绝热气缸-活塞系统，B侧设有电热丝红线内——闭口绝热系黄线内（不包含电热丝）——闭口系绿线内（包含电热丝）——闭口绝热系兰线内——孤立系11►刚性绝热喷管取喷管为系统—开口系绝热系?Q≈0121.1.6平衡状态和状态参数无外界影响系统保持状态参数不随时间而改变的状态。1.平衡状态讨论：平衡与稳定—稳定未必平衡2)状态的单值函数。物理上—与过程无关；数学上—其微量是全微分。1)状态参数是宏观量，是大量粒子的统计平均效应，只有平衡态才有状参，系统有多个状态参数，如2.状态参数的特性和分类133)状态参数分类广延量

5、强度量如比体积工程热力学约定用小写字母表示单位质量参数。3.系统状态相同的充分必要条件系统两个状态相同的充要条件：所有状态参数一一对应相等简单可压缩系两状态相同的充要条件：两个独立的状态参数对应相等144.状态参数坐标图简单可压缩系只有两个独立参数，故可用平面坐标上一点确定其状态，反之任一状态可在平面坐标上找到对应点：pv1p1v1Ts2T2s2OO151.1.7准平衡（静态）过程定义：偏离平衡态无穷小，随时恢复平衡的状态变化过程。进行条件：破坏平衡的势—过程进行无限缓慢工质有恢复平衡的能力准静态过程可在状态参数图上用连续实线表示无穷小能量的转化通过工质

6、的状态变化过程完成，过程是指系统从一个平衡状态向另一个平衡状态变化时全部状态的总合。......16？定义：系统可经原途径返回原来状态而在外界不留下任何变化的过程。讨论：.12.可逆过程的判断：系统可返回原来状态+在外界不留下任何变化1.1.8可逆过程1.可逆=准静态+没有耗散效应2.一切实际过程不可逆3.可逆过程可用状态参数图上实线表示171.2.1温度1-2基本状态参数●热力学温标（绝对温标）:热力学温标取水的三相点为基准点，并定义其温度为273.16K。温差1K相当于水的三相点温度的1/273.16。●摄氏温标:标准大气压下，纯水的冰点温度为0℃，

7、纯水的沸点温度为100℃，纯水的三相点（固、液、汽三相平衡共存的状态点）温度为0.01℃。1K=1℃t=T–273.15华氏温标和朗肯温标华氏温标和摄氏温标{T}°R={t}℉+459.67{t}℃=5/9[{t}℉-32]{t}℉=9/5{t}℃+32181.2.2压力绝对压力p;表压力pe（pg）;真空度pv当地大气压pb19常用压力单位：1.2.3比体积和密度比体积单位质量工质的体积密度单位体积工质的质量201–3热力学能(内能)、焓和熵1.3.1热力学能和总能UchUnuUthUkUp▲总（储存）能总能热力学能，内部储存能外部储存能宏观动能宏观位

8、能▲热力学能21▲热力学能单位▲工程中关心▲宏观动能与内动能的区别1.3.2焓1