工程热力学第四章理想气体热力过程及气体压缩

《工程热力学第四章理想气体热力过程及气体压缩》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、第四章理想气体热力过程及气体压缩本章基本知识点熟练掌握定容、定压、定温、绝热、多变过程中状态参数p、v、T、u、h、s的计算，过程量Q、W的计算，以及上述过程在p-v、T-s图上的表示。分析对象:闭口系统过程性质:可逆过程过程特点:定容过程、定压过程、定温过程、,绝热(多变)过程目的:研究外部条件对热能和机械能转换的影响，通过有利的外部条件，达到合理安排热力过程，提高热能和机械能转换效率的目的。基本任务:确定过程中工质状态参数,能量转换关系实例:取开口系统的气体压缩§4．1基本热力过程一.分析热力学过程的

2、目的与方法目的:提高热力学过程的热功转换效率热力学过程受外部条件影响主要研究外部条件对热功转换的影响利用外部条件,合理安排过程，形成最佳循环对已确定的过程，进行热力计算参数会计算，就可以研究能量转换的过程对象1)参数(p,T,v,u,h,s)变化2)能量转换关系,q,w,wt方法抽象分类2)可逆过程(不可逆再修正)基本过程研究热力学过程的依据2)理想气体3)可逆过程1)第一定律稳流研究热力学过程的步骤1)确定过程方程------该过程中参数变化关系5)计算w,wt,q4)求3)用T-s与p-v图表示2)根据以

3、知参数及过程方程求未知参数斜率=？曲线上凸？下凹？斜率斜率理想气体s的p-v图和T-s图内能变化焓变化熵变化理想气体su,h,s的计算状态参数的变化与过程无关膨胀功w理想气体swwtq的计算技术功wt热量q若已知p1,T1,T2,求p2理想气体变比热s过程理想气体变比热s过程已知p1,T1,T2,求p2若是空气，查附表2§4-2多变过程的综合分析理想气体的多变过程(Polytropicprocess)过程方程n是常量，每一过程只有一n值初终态关系n理想气体s的初、终态§4-3理想气体的多变过程(Poly

4、tropicprocess)过程方程n是常量，每一过程有一n值初终态关系n理想气体nu,h,s的计算内能变化焓变化熵变化状态参数的变化与过程无关理想气体nw,wt,q的计算多变过程比热容(1)当n=0(2)当n=1多变过程与基本过程的关系(3)当n=k(4)当n=基本过程是多变过程的特例pTsvnpTsv初终态关系过程方程理想气体的基本过程pTsvpTsv理想气体基本过程的u,h,s内能变化焓变化熵变化状态参数的变化与过程无关pTsv理想气体基本过程的wpTsv理想气体基本过程的wtpTsv理想

5、气体基本过程的qpTsvcp的定义cv的定义斜率理想气体基本过程的p-v,T-s图上凸?下凹？sTvpppp斜率理想气体基本过程的p-v,T-s图上凸?下凹？sTvpppvvv斜率理想气体基本过程的p-v,T-s图上凸?下凹？sTvpppTvvTT理想气体基本过程的p-v,T-s图sTvpppsvvTTss理想气体基本过程的p-v,T-s图sTvpppvvTTssu在p-v,T-s图上的变化趋势sTvpuT=u>0u>0w在p-v,T-s图上的变化趋势sTvpu>0u>0h>0h>0w>0w>0q

6、在p-v,T-s图上的变化趋势sTvpu>0u>0h>0h>0w>0w>0wt>0wt>0q>0Tq>0u.h.w.wt.q在p-v,T-s图上的变化趋势sTvpu>0u>0h>0h>0w>0w>0wt>0wt>0q>0u↑,h↑(T↑)w↑(v↑)wt↑(p↓)q↑(s↑)q>0§4-4活塞式压气机的压缩过程分析压气机的作用生活中：自行车打气。工业上：锅炉鼓风、出口引风、炼钢、燃气轮机、制冷空调等等型式结构活塞式(往复式)离心式轴流式叶轮式连续流动压力范围通风机鼓风机压缩机出口当连续流动理论

7、压气功(可逆过程)指什么功目的：研究耗功，越少越好活塞式压气机的压气过程技术功wt(1)、特别快，来不及换热。(2)、特别慢，热全散走。(3)、实际压气过程是可能的压气过程sTn三种压气过程的参数关系三种压气过程功的计算最小重要启示分级压缩中间冷却两级压缩中间冷却分析有一个最佳增压比省功最佳增压比的推导省功最佳增压比的推导省功欲求w分级最小值，最佳增压比的推导省功w分级最小值，最佳增压比可证明若m级分级压缩的其它好处润滑油要求t<160~180℃,高压压气机必须分级分级压缩的级数省功分级降低出口温多级压缩达到

8、无穷多级(1)不可能实现(2)结构复杂(成本高)所以，一般采用2~4级压缩T活塞式压气机的余隙影响避免活塞与进排气阀碰撞，留有空隙余隙容积压缩过程排气，状态未变残留气体膨胀进新气，状态未变活塞式压气机的余隙影响活塞排量研究VC对耗功和产气量的影响新气量产气量有效吸气容积余隙容积VC对理论压气功的影响假设12和43两过程n相同功＝面积12341＝面积12561－面积43564余隙容积VC对理论压气