高湿空气在高温高压区域内的热物性计算及分析

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1、第24卷弟3期动力工程Vol.24No.32004年6月POWERENGINEERINGJune2004…：T—，•…丨5—八’“一_■I……‘*^一=…1~~文章编号：1000-6761(2004)03-0383-05高湿空气在高温高压区域内的热物性计算及分析杨文滨，苏明(上海交通大学机械与动力工程学院•上海200030)摘要：首先介绍了湿空气热物性的3种计算方法：工程计算法、基于维里方程的余函数计算法和星于R・K方程的余函数计算法•继而采用这3种方法对湿空气在不同压力、温度、湿度下的比容、烽值进行了计算，还对湿空气达到饱和状态时的含'湿量进行了计算，计算完成后对计算结果进行了比鮫分

2、析；结论认为3种方法对比容的计算不会产生彳艮大偏差；压力、温度、湿度在不同的区域对烽值的彩响各有不同；采用基于R-K方程的余函数计算法计算的饱和含湿量要高于采用工程计算法所计算的饱和含湿量5%〜10%,很好的反映了实际的湿化情况。图3表2参11关键词：工程热物理：HAT循环；沒空气；热物性中图分类号：TB131文献标识码：ACalculationandAnalysisofThermodynamicPropertiesforHighHumidAirinHighTemperatureandHighPressureYANGWen-bin,SUMing(SchoolofMechanicalan

3、dPowerEngineeringsShanghaiJiaotongUniversityShanghai200030.China)Abstract:Threecalculationmethodsaregivenforthehumidair：engineeringcalculationmethod,thecalculationmethodofdeviationfunctionbasedontwo-termsvirialequationofstate>thecalculationmethodofdeviationfunctionbasedonmodifiedRedlich-Kwongeq

4、uationofstate#Throughthethreecalculationmethods,twoimportantdatavolumeandenthalpyarecalculated.Thesaturatedabsolutehumidityisalsocalculatedwhilethehumidairisinsaturationconditions.Allthecalculationresultsarecomparedandana・lyzed.Theconclusionisthatthevaporhaslittledifferencebetweenthethreemethods

5、ttheenthalpyisrelatedwiththepressure*temperatureandabsolutehumidityindifferentworkingrange*thesaturatedabsolutehumidityfromthethirdmethodismorehigherthanthevaluefromthefirstmethodabout5%〜10%・Figs3.tables2andrefsILKeywords：engineeringthermophisics；HATcycle；humidair；thermodynamicproperties湿空气透平循

6、环(HAT循环)以其高效率、高比功、低NOx排放等优点•已成为许多国家研究的对象。收稿日期x2003-0S-08基金项目：国家更点基础项目(N()・G1999022303)作者简介：杨文滨＜1975-).男•山西临汾人•上海交通大学机械动力学院博士研究生•主要研究方向为rHAT循环动态仿真.HAT循环的核心是建立在中冷回热燃机循环基础之上的。图1为典型的HAT循环流程图。由图1可见：空气经低压压气机、中冷器、高压压气机、后冷器后进入饱和器底部;水在中冷器、后冷器、热水器中加热升温后从饱和器顶部逬入"在饱和器中•空气和水逆流接触，空气被加热湿化•水被冷却井部分蒸发。从饱和器出来的湿空气回

7、收透平高温余热后进入燃烧室•经燃烧加热•生成的高温高湿燃气在燃气透平中膨胀做功，透平排气经回热后排向大气。由上所述循环流程可以看出，中冷器的使用降低了进入高压压气机的空气温度，减少了系统的压缩功;后冷器的使用降低了高压压气机出口的气体温度，这样逬入饱和器的气体温度变低，饱和器出口的再循环水的温度随之变低•使系统低温余热的回收成为可能,进而提髙系统效率；回热器的使用使得进入燃烧室前的湿空气吸收高温余热，降低了燃烧过程的埔损和系统的外部排放埔损•提