第四章工程热力学ppt课件.ppt

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1、4-1分析热力过程的目的及一般方法4-2绝热过程4-3多变过程的综合分析4-4压气机的理论压缩轴功4-5活塞式压气机的余隙影响4-6多级压缩及中间冷却第四章理想气体的热力过程及气体压缩1一.分析热力过程的目的、思路和依据：1)研究目的：能量转换情况、影响因素2)研究思路：3)研究依据：热力学第一定律、理想气体状态方程4-1分析热力过程的目的及一般方法定熵、定压定容、定温二.理想气体热力过程中相关物理量的计算：1)热力学能的变化：2)焓的变化：2熵的单位？状态方程的微分形式可逆微元过程：3)熵的变化：4-1分析热力过程的目的及一般方法3热力过程

2、的熵变：注意：1）由上述3式可知，熵是状态参数，但熵不是温度的单值函数；2）上述3式由理想气体的可逆过程导出，也适用于理想气体的不可逆过程。4-1分析热力过程的目的及一般方法4例4-1：某理想气体在刚性绝热容器内作自由膨胀，求Δs1-2。解：由热力学第一定律：5三.热力过程的分析步骤：1)根据热力过程特征建立过程方程式；2)根据过程方程式及状态方程确定初终态参数的关系；3)将过程表示在p-v图和T-s图上，并进行定性分析；4)计算热力过程的功量和热量。4-1分析热力过程的目的及一般方法注意：热力过程中工质状态变化和能量转换规律与是否流动无关，只

3、取决于过程特性！因此，本章的内容适用于闭口系统的可逆过程和开口系统的可逆稳态稳流过程。64-2绝热过程绝热过程：q=0的热力过程。注意：q=0与q=0的区别！1.过程方程式：近似式可逆绝热过程：为定熵过程！绝热指数72.初、终态参数间的关系：3.p-v图和T-s图：p-v图上为一高次双曲线，斜率为：4.功量和热量：4-2绝热过程绝热理想气体、定热容理想气体、定热容、定熵过程8绝热理想气体、定热容理想气体、定热容、定熵过程因此，定熵过程的技术功是膨胀功的倍。小结：1)过程方程式、功的表达式均为近似式；2)膨胀功和技术功的表达式可以由功的定义

4、式得到；3)膨胀功与技术功的关系可以由过程方程式得到：4-2绝热过程94-3多变过程的综合分析一.可逆多变过程发动机工作时气缸压力与体积的关系1.定义：许多热力过程可以近似用式表示，该过程称为多变过程，n称为多变指数。n=0：p为常数，定压过程；n=1 ：pv为常数，定温过程；n=：pv为常数，定熵过程；n=：v为常数，定容过程；102.初、终态参数：多变指数：3.p-v图和T-s图：图的形状取决于p和v（T和s）的关系式p-v图上各点的斜率：T-s图上各点的斜率：4-3多变过程的综合分析114.功量和热量：注意多变过程比热容的正负！n

5、1，cn0；1n，cn0；n，cn0；4-3多变过程的综合分析121.过程方程式：v=常数2.初、终态参数：3.p-v图和T-s图：4.功量和热量：定容过程如：气缸内工质的迅速燃烧、刚性容器内的热力过程13定压过程1.过程方程式：p=常数2.初、终态参数：3.p-v图和T-s图：4.功量和热量：如：燃气轮机内的定压加热和放热、热交换器内的热力过程注意T-s图上定容线与定压线的相对位置！思考：T-s图上任两条定压线的关系？141.过程方程式：T=常数或pv=常数2.初、终态参数：3.p-v图和T-s图：4.功量和热量：p-v图上

6、为一等边双曲线，斜率为：思考：能否用来计算定温过程的热量？定温过程如：吸热汽化过程、冷却及时的压缩过程注意p-v图上定熵线与定温线的相对位置！155.多变过程在坐标图上的定性分析：小结：1)多变指数n按顺时针方向逐渐增大；2)n0的情形实际意义不大，一般不予讨论；3)某一多变过程在两图上的对应表示；4-3多变过程的综合分析166.多变过程特性判定：判断功量、热量和u(或h)的正负膨胀功：p-v图上，定容线右方为正，左方为负；T-s图上，定容线右下方为正，左上方为负。技术功：p-v图上，定压线下方为正，上方为负；T-s图上，定压线右下方为正

7、，左上方为负。4-3多变过程的综合分析17热量：T-s图上，定熵线右方为正，左方为负；p-v图上，定熵线右上方为正，左下方为负。热力学能或焓的变化：T-s图上，定温线上方为正，下方为负；p-v图上，定温线右上方为正，左下方为负。4-3多变过程的综合分析18作图分析：第一类：多变过程分析：在p-v图和T-s图上表示给定的多变过程，分析功量、热量、热力学能（焓）变化的正负。例4-2：图示=1.4的某气体，n=1.2的多变放热过程；图示工质压缩且吸热的多变过程。第二类：在p-v图和T-s图上表示功量、热量、热力学能或焓的变化。例4-3：1)在T-s

8、图上表示定熵过程的w和wt？2)在p-v图和T-s图上表示任意两点间的u和h？3)在p-v图上表示定压过程的热量？4-3多变过程的综合分析19例4