a05热工理论基础学习指导(第5章)

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1、a05热工理论基础学习指导（第5章）热工理论基础学习指导第五章水蒸气5-1学习冃标与要求1.理解水蒸气饱和状态的概念及参数特征，掌握水蒸气定压产生过程在p-v图和T-s图上所表现的和变规律；2.了解水和水蒸汽的热力性质表及h-s图的结构组成，能熟练应用水蒸气图表杳取水和水蒸汽的状态参数；3.掌握水蒸气典型热力过程的特点，能利用水蒸气图表熟练分析计算定压、绝热过程的功量和热量；4.了解湿空气的绝対湿度、相对湿度、饱和湿空厲、未饱和湿空气及露点温度等概念，了解相对湿度的物理意义及测量方法。5-2基本知识点

2、一、水蒸气的饱和状态1.汽化和液化（1）汽化：物质由液态转变为气态的过程。（如锅炉水冷壁中水的汽化过程）有两种汽化方式：蒸发和沸腾。（注：锅炉水冷壁中水的汽化方式属沸腾！）（2）液化（或凝结）:物质由气态转变为液态的过程。（如凝汽器中蒸汽的凝结过程）2.饱和状态（1）定义：汽化和凝结处于动态平衡的状态。（2）饱和压力与饱和温度的关系:ts=f（ps）o即ts与ps成对应关系,psf,tsto二、水蒸气的定压产生过程1.水蒸气的定压产生过程在一带有活塞的气缸中装有Ik®0°C的纯水，对其进行定压加热，以

3、此來代替锅炉中水蒸气的定压产生过程。定压下水蒸气的产生过程可分为三个阶段（如图5-1所示）：38第五章水蒸气未饱和水饱和水湿饱和蒸汽十饱和蒸汽过热蒸汽(1)(2)(3)汽化阶段mVmVmW预热阶段过热阶段(4)(5)图5-1定压下水蒸气的产生过程(1)未饱和水的预热阶段：未饱和水一饱和水加入的热量为液体热：ql二h，-hO(2)饱和水的汽化阶段：饱和水一湿蒸汽一干饱和蒸汽汽化潜热：lkg饱和液体加热成同温度下的干饱和蒸汽所需热量。(r二)干度：湿蒸汽中含干蒸汽的质量占湿蒸汽总质量的百分比，用x表示，即

4、饱和水：x=0湿蒸汽:0

5、律。此相变规律可归纳为“一点、两线、三区、五态”，具体解禅如下：一点：临界点C（饱和水状态与干饱和蒸汽状态相重合的一点）pc二22.064MPa水蒸气的临界参数为：tc=374.15C3vc=0.003106m/kg两线：饱和水线（又叫下界线，x=0）、干饱和蒸汽线（又叫上界线，x=l）三区：未饱和水区（I区）、湿蒸汽区（II区）、过热蒸汽区（III区）五态：未饱和水状态、饱和水状态、湿蒸汽状态、干饱和蒸汽状态和过热蒸汽状态。三、水蒸气表和图水蒸气是由液态水汽化而得，离液态较近，不是理想气体，是实际气

6、体，只能通过热力学性质图表查取水和水蒸气的状态参数以及进行各种热力过程的计算。1.水蒸气的热力性质表：分两种(1)饱和水与饱和水蒸汽热力性质表：有两种排列方式，即按温度排列的饱和水与饱和水蒸气表和按压力排列的饱和水与饱和水蒸气表。作用：①利用此表可根据已知的温度(或压力)查出饱和水及干饱和蒸汽的参数。如遇到未列出的间隔中参数，述需辅以内插法。②利用此表还可以根拯给定的参数和干度x,确定湿蒸汽的状态参数。即vx=(l-x)vz+xv"(5-2)hx=(l-x)h,+xh"(5-3)sx=(l-x)s'+

7、xs"(5-4)ux二hx-pvx(5-5)(2)未饱和水与过热蒸汽热力性质表：在未饱和水与过热蒸汽表中，按压力、温度分别作为行、列，列出了比体积、焙和爛的数值。表中粗黑线的上方为未饱和水的参数，粗黑线的下方为过热蒸汽的参数。作用：利用这个表可按给定的任意两个状态参数(如t和p),查取未饱和水状态(或过热蒸汽状态)下的其它三个参数。如遇到未列出的间隔屮参数，同样需辅以内插法。2.水蒸气的焙一爛(h-s)图根据水蒸气各状态参数间的关系以及水蒸气表屮的数据制成水蒸气的h-s图，如图5-3所示。-40-第五

8、章水蒸气s(kj/kg.K)图5-3水蒸气的h-s图（1）h-s图的构成：定恰线和定爛线：定焙线为水平线，定爛线为垂直线。定干度线：是饱和区内特有的曲线，是包括x=0的饱和水线及x=l的干饱和蒸汽线在内的一组干度等于常数的曲线。定压线：在h-s图上呈发散状分布。在饱利区，定压线与定温线为冋一簇斜率不同的肓线；在过热区，随着压力的增高，定圧线趋于陡悄。定温线：在饱和区内与定圧线重合；在过热区定温线与定压线自上界线（x=l）处分开，随后逐渐趋于平坦。定容线：