工程热力学与传热学10）水蒸气课件.ppt

《工程热力学与传热学10）水蒸气课件.ppt》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、第十章水蒸汽水蒸汽基本概念水蒸汽的定压产生过程水蒸气热力性质图表水蒸汽的基本热力过程本章基本要求教学目标：了解工程实际中，水蒸气的产生及使用状况。知识点：水蒸气的定压发生过程；水蒸气表和图；水蒸气的基本热力过程。重点：水的定压汽化过程和学会使用水蒸气的p-v图及T-s图、h-s图难点：水蒸气是实际气体，只能通过查热力学性质图表进行各种热力过程的计算。实际气体-----水蒸汽水蒸汽在空气中含量极小，当作理想气体.一般情况下，为实际气体，使用图表.18世纪，蒸汽机的发明，是唯一工质;直到内燃机发明，才有燃气工质;目前仍是火力发电、核电、供暖、化工的工质优点:便宜，易得，无毒，热力性能

2、稳定,膨胀性能好，传热性能好，流动性好。是其它实际气体的代表。第一节基本概念一、汽化：物质从液态转变成汽态的过程，称为汽化。在蒸汽循环中，给水进入锅炉后变成饱和或过热蒸汽的过程就是汽化过程。汽化方式有两种：1）蒸发；2）沸腾。使水汽化的方法：1）加热升温；2）降压扩容。如：给水泵入口汽蚀问题？第一节基本概念1、蒸发——在液体表面进行的汽化现象。特点：它能在任何温度下进行；液体的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的流速。如冷却塔中冷却水的蒸发。冷却塔中水的蒸发2、沸腾沸腾——在液体内部进行的汽化现象。工业上大都用此方法获得蒸汽。特点：有汽泡产生；在一定的压

3、力下，液体沸腾时的温度（沸点）是一定的。如：在1标准大气压下，水的沸点是l00℃，酒精的沸点为78℃；而在1MPa时水的沸点为179.88℃,在20MPa时水的沸点为365.71℃。二、凝结（液化）概念：物质从汽态转变成液态的过程，称为液化.特点：在一定压力下，蒸汽的温度（低）等于沸点时，才可能出现凝结。使凝结的方法：1）定压降温冷却；2）升压液化和汽化是物质相态变化的两种相反过程，实际上，在密闭容器内进行的汽化过程，总是伴随液化过程同时进行。挥发主要强调蒸发的速度快慢，而且是常温下。比如浓盐酸具有挥发性，就是说常温常压下，浓盐酸会迅速大量蒸发出HCl气体。蒸发主要强调从液体变气

4、体的过程，任何液体任何温度都存在蒸发现象蒸发与挥发三、饱和状态液体分子脱离其表面的汽化速度汽体分子回到液体中的凝结速度＝这时液体与蒸汽处于动态平衡状态，称为饱和状态饱和水饱和蒸汽tsps饱和水饱和蒸汽1、饱和状态：汽、液两相达到动态平衡的状态。三、饱和状态2、饱和状态的特点：1）汽液共存，2）汽液同温，3）饱和压力ps和饱和温度ts成一一对应关系。3、饱和压力与饱和温度饱和压力：在饱和状态下的水和水蒸汽的压力PS饱和温度：在饱和状态下的水和水蒸汽的温度tSts上升，ps上升；ps上升，ts上升。结论：一定的饱和温度对应于一定的饱和压力，反之也成立，即两者间存在单值关系。psts3

5、、饱和压力与饱和温度青藏ps=0.6barts=85.95℃高压锅ps=1.6barts=113.32℃饱和压力饱和温度一一对应过热阶段水蒸汽的定压产生过程汽化阶段预热阶段未饱和水饱和水湿饱和蒸汽干饱和蒸汽过热蒸汽一、水蒸汽的定压产生过程v'ppv''pvttst=tst=tsv0pt=tspvx第二节水蒸汽的定压产生过程水蒸汽的定压产生过程参数变化特点ttsv0v’’未饱和水饱和水湿蒸汽干蒸汽过热蒸汽h0h’’s0

6、sxs’’水预热汽化过热v↑h↑s↑v'ppv''pvv0ppvx五个状态:未饱和水a饱和水b湿饱和水蒸汽c干饱和水蒸汽d过热水蒸汽e。三个阶段：预热阶段a-b：t0未饱和水→ts饱和水。t↑，v↑。汽化阶段b-d：ts饱和水→ts干饱和水蒸汽。v↑，t和p均不变。其间为汽液混合的湿饱和蒸汽。过热阶段d-e：ts干饱和水蒸汽→t过热水蒸汽。t↑，v↑。ssxs’ss”Tsvav’v”vxvs0pTabcedebavcd未饱和水（过冷水）饱和水注意比较v0和v′的大小！这个阶段所需的热量称为液体热ql1、预热阶段过冷度Δt=t-ts饱和水注意比较v′和v″的大小！湿（饱

7、和）蒸汽干（饱和）蒸汽为什么水的汽化阶段压力不变，温度也保持不变呢？这个阶段所需的热量称为汽化潜热:r=h"-h'2、汽化阶段干度x：湿蒸汽中饱和蒸汽所占的质量百分比。显然：x+y=1饱和水的x=0;干蒸汽的x=1湿度y：湿蒸汽中饱和水所占的质量百分比。mvmW湿蒸汽的干度和湿度干饱和蒸汽过热蒸汽过热度：D=t-ts这个阶段所需的热量称为过热热:qs=h-h"过热度：D=t-ts3、过热阶段水的定压预热阶段：aTs液体热饱和水的定压汽化过程：汽化潜热干蒸汽的定压过热过程：过热热q