《水蒸气与湿空气》PPT课件

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1、第五章水蒸气与湿空气蒸气：泛指刚刚脱离液态或比较接近液态的气态物质。是一种实际气体。常用蒸气：水蒸气，氨蒸气，氟里昂蒸气。水蒸气特点：人类在热力发动机中最早广泛使用的工质。来源丰富，无毒无味，比热容大，传热好，有良好的膨胀和载热性能，不污染环境。热工计算：不能按理想气体处理。状态方程式，比热的函数关系以及有关热工计算的经验公式都比较复杂。采用查图查表方法——蒸气的热力性质图表。主要内容：（1）水蒸气的产生过程；（2）水蒸气的热力性质，参数计算；（3）基本热力过程；（4）热力性质图表的结构与应用。5—1水蒸气的

2、产生过程一.一些基本概念1.汽化(vaporation)：物质从液态转变为气态的过程。汽化的方式有两种：蒸发和沸腾。2.液化(liquefaction)：物质有气态转变为液态的过程。3.蒸发(boil-off)：液体表面缓慢进行的汽化现象特点：任何温度下，都可进行蒸发。蒸发速度取决于液体的性质，液体的温度，蒸发表面积和液面上气流速度。4.沸腾(boiling):液体内部进行的激烈的汽化现象。特点：在一定压力下，沸腾时的温度是一定的。沸点（boilingpoint)：在某一压力下，液体沸腾时的温度。与液体的性质

3、有关。同种液体，沸点还随压力的升高而增大。5.饱和状态(saturationstate)：气液两相动态平衡的状态。饱和液体(saturatedliquid)：饱和状态下的液体；饱和蒸气(saturatedvapor)：饱和状态下的蒸气；饱和温度和饱和压力：特点：（1）汽液共存；（2）汽液同温；（3）饱和压力随饱和温度的升高而增大，一一对应关系。6.湿饱和蒸汽(wetvapor)：是蒸汽与其液体的混合物，二者处于两相平衡。干饱和蒸汽：不含液体的饱和蒸汽。过热蒸汽(superheatedvapor)；在一定压力下

4、，温度大于饱和温度时的蒸汽。过热度：过热蒸汽温度t–饱和蒸汽温度ts。9.过冷液体(subcooledliquid)：在一定压力下，温度低于相应饱和温度的液体。过冷度：饱和蒸汽温度ts-过冷液体温度t。10.汽化潜热(latentheat)：二.水蒸气的定压产生过程分析：活塞式汽缸中水蒸气的定压产生过程。设汽缸中有1kg，温度0ºC，压力p的水，水面上有一个可以移动的活塞，施加一定压力（不同实验序号下维持恒定压力），容器底部对水加热。1.定压加热分三个阶段(1)水定压预热：未饱和水吸热，温度升高，比体积略增饱

5、和水参数：v’，h’，s’(2)饱和水定压汽化饱和水继续加热，水开始汽化，饱和温度不变，比体积增大，水量逐渐减少，汽量逐渐增加湿饱和蒸汽参数：ps，ts，vx，hx，sx继续加热，温度不变，比体积增大，至汽缸中的最后一滴水变成蒸汽干饱和蒸汽参数：ps，ts，v”，h”，s”参数：ps，ts，v’，h’，s’干度(quality)：湿蒸汽中所含有的干饱和蒸汽的质量分数。（3）干蒸汽定压过热干饱和蒸汽继续加热，比体积继续增大，蒸汽温度开始上升，温度大于相应压力下的饱和温度过热蒸汽过热度t2.水蒸气定压形成时的五

6、个状态未饱和水（过冷水）状态饱和水状态湿饱和蒸汽状态干饱和蒸汽状态过热蒸汽3.水蒸气定压形成的三个阶段的能量关系（1）未饱和水的定压预热阶段吸收热量可用焓差表示（2）饱和水的定压（定温）汽化阶段用比汽化潜热表示：或用熵来计算汽化潜热：干度x：a：表示湿蒸汽的干燥程度；b：饱和水x=0，干饱和蒸汽x=1;c；气轮机运行时，干度规定x=0.86-0.88（3）干饱和蒸汽的定压过热阶段过热热(heatofsuperheating)用焓差表示：综上所述：过热蒸汽的总热量——把1kg，0ºC的水定压加热成tºC的过热蒸

7、汽所需的热量。三.水蒸气形成过程的p-v图和T-s图1.定压过程p-v图和T-s图表示pvabcde预热汽化过热vv’vxv”vTsabcdes’s”2.不同压力下水蒸气的定压产生过程1点临界点(criticalpoint)2线下临界线(saturationliquidline)：不同压力下饱和水状态上临界线(saturationvaporline)：不同压力下干饱和蒸汽态3区液相区(liquidregion)，汽液两相区(liquid-vaporregion)，汽相区9(vaporregion)5态未饱和水

8、，饱和水，湿蒸汽，干饱和蒸汽，过热蒸汽5—2水蒸气的状态参数比较：理想气体和实际气体零点的规定：选择水的三相点的液相水为基准点，且该状态下，液相水的热力学能和熵为零。二.水与水蒸气表(steamtablesforwater)两种：饱和水和饱和蒸汽表（附表5，6）未饱和水和过热蒸汽表（附表7）饱和水和饱和蒸汽表以温度为序；以压力为序。2.未饱和水和过热蒸汽表表中粗黑线——上方：未饱和水参数下方：过热蒸