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1、第八章蒸汽动力循环与制冷循环Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.基本概念热机:将热能转化为机械能等动力的装置。热机的工作循环称为热力循环过程。制冷:获得并保持低于环境温度的操作。制冷循环:从低温环境吸收热量并排向高温环境的循环。(热力学第二定律)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright20
2、04-2011AsposePtyLtd.掌握:各种循环实施设备、工作流程及热力过程组成;掌握:各循环的吸热量、放热量、做功量及热效率等能量分析和计算。会分析:各循环热效率的影响因素。掌握:再热和会热循环提高热效率的原理。教学目标Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.8.1蒸汽动力循环-----Rankine循环过程分析8.1.1Rankine循环Rankine循环装置由锅炉(包括过热器)、汽轮机、冷凝器和
3、水泵四个部分组成。Rankine循环的工作过程包括两个等压过程和两个等熵过程。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.汽轮机(a)工作原理图(b)T-S图图8-1Rankine蒸汽动力循环装置Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.循环经历的各个过程
4、:1-2过热水蒸气在汽轮机内等熵膨胀,变成湿蒸汽,同时对外输出轴功;2-3湿蒸汽在冷凝器内等压(或等温)冷凝,变成饱和液体水;3-4冷凝水在水泵中等熵压缩,进回至锅炉;4-1水在锅炉中吸收热量,完成预热、气化、过热三阶段过程,变成过热水蒸气。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.Rankin循环中工质经历的各个单元过程是完全理想化的(忽略工质的流动阻力与湿差传热),以单位质量的工质为基准,运用稳流过程热力学
5、第一定律进行分析。1→2过程:透平机中工质做可逆绝热膨胀(等熵膨胀),对外输出轴功WS:(8-1)2→3过程:湿蒸汽在冷凝器中做等压等温冷凝(相平衡),工质冷凝放热量QL:(8-2)3→4过程:饱和水在水泵中做可逆绝热压缩(等熵压缩),水泵消耗轴功WS,pump:(8-3)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.由于水的不可逆压缩性,在压缩工程中水的体积变化微小,WS,pump可按下式计算(8-4)4→1过程
6、,实际上含4→4’(给水预热)、4’→1’(等压等温气化或两相平衡)及1’→1’(饱和蒸汽过热)三个阶段,工质在锅炉与过热器中吸收的热量QH:(8-5)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.热效率(即热机效率或第一定律效率)和汽耗率是评价蒸汽动力循环的经济技术指标。(8-6)在蒸汽动力循环中,水泵消耗的功率远小于所产生的轴功,WS,pump<7、dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.汽耗率(ssc)是指蒸汽动力循环中,输1kw.h的净功所消耗的蒸汽量。(8-8)热效率越高,气耗率就越低,表示循环越完善。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.在蒸汽膨胀做功过程中,不可逆绝热膨胀过程的做功量Ws与可逆绝热过程的做功
7、dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.汽耗率(ssc)是指蒸汽动力循环中,输1kw.h的净功所消耗的蒸汽量。(8-8)热效率越高,气耗率就越低,表示循环越完善。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.在蒸汽膨胀做功过程中,不可逆绝热膨胀过程的做功量Ws与可逆绝热过程的做功
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