第四章-理想气体的热力过程及气体压缩ppt课件.ppt

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1、第四章理想气体的热力过程及气体压缩第一节分析热力过程的目的和方法一、分析热力过程的目的和任务工程上实施热力过程的主要目的：完成一定的能量转换；使工质达到一定的热力状态；具体地说，就是力求通过有利的外部条件，合理安排热力过程，达到提高热能和机械能转换效率的目的。研究热力过程的基本任务：根据过程进行的条件，揭示状态变化规律与能量传递之间的关系，从而计算热力过程中工质状态参数的变化及传递的能量、热量和功量。二、热力过程中工质参数变化值的计算1.初、终状态基本参数（p、v、T）的计算，依据：（1）pv=RT及（2）过程方程式p=

2、f(v)2.过程中理想气体内能、焓和熵变化值的计算：焓变化内能变化由熵的定义式得将δq=du+pdv=cVdT+pdv代入上式，得由pv=RT并取cV为定值得将δq=dh-vdp=cpdT-vdp代入式得由pv=RT并取cp为定值得将式代入下面任一∆s计算式利用式cp-cV=R整理后可得三、热力过程中能量传递的计算四、分析热力过程的一般步骤1)确定过程方程------该过程中参数变化关系根据已知参数及过程方程求未知参数用T-s与p-v图表示4)求5)计算w,wt,q第二节绝热过程绝热可逆说明:不能说绝热过程就是等熵过程,

3、必须是可逆绝热过程才是等熵过程。一、绝热过程的过程方程式三个条件:(1)理想气体(2)可逆过程(3)k为常数当理想气体二、过程初、终状态之间的关系三、过程在p-v,T-s图上的表示sTvp四、绝热过程的能量转换内能变化焓变化熵变化状态参数的变化与过程无关膨胀功w技术功wt热量q第三节多变过程的综合分析一、多变过程方程及多变比热容过程方程n是常量，称为多变指数，每一过程有一n值n=ks（表示定熵过程）多变指数p=常数，表示定压过程pv=常数，表示定温过程pvk=常数，表示定熵过程v=常数，表示定容过程由得多变过程的功量及多

4、变比热多变过程比热容当10u>0h在p-v,

5、T-s图上的变化趋势sTvphT=u>0u>0h>0h>0w在p-v,T-s图上的变化趋势sTvpu>0u>0h>0h>0w>0w>0wt在p-v,T-s图上的变化趋势sTvpu>0u>0h>0h>0w>0w>0wt>0wt>0q在p-v,T-s图上的变化趋势sTvpu>0u>0h>0h>0w>0w>0wt>0wt>0q>0Tq>0u,h,w,wt,q在p-v,T-s图上的变化趋势sTvpu>0u>0h>0h>0w>0w>0wt>0wt>0q>0u,h↑(T↑)w↑(v↑)wt↑(

6、p↓)q↑(s↑)q>0p-v,T-s图练习（1）sTvp压缩、升温、放热的过程，终态在哪个区域？p-v,T-s图练习（2）sTvp膨胀、降温、放热的过程，终态在哪个区域？p-v,T-s图练习（3）sTvp膨胀降压、升温、吸热的过程，终态在哪个区域？在p-v图上确定T增大及s增大方向在T-s图上确定p增大及v增大方向利用特殊过程的特性，如利用过程的能量关系，如p-v,T-s图练习看【例4－1】【例4－2】【例4－3】【表4－1】第四节压气机的理论压缩轴功压气机的作用生活中：自行车打气。工业上：锅炉鼓风、出口引风、炼钢、燃

7、气轮机、制冷空调等等型式结构活塞式(往复式)离心式轴流式叶轮式压力范围通风机p<115kPa鼓风机115350kPa回转容积式引射式一、单级活塞式压气机工作原理余隙容积：活塞的左死点位置与气缸头之间的间隙。单级活塞式压气机的工作过程分三个阶段：吸气过程：当活塞自左死点向右移动时，进气阀开启，排气阀关闭，初态为p1、T1的气体被吸入气缸。活塞到达右死点时进气阀关闭，吸气过程完毕。气缸自缸外被吸入缸内的整个吸气过程中p1、T1没有变化，但质量不断增加。压缩过程：进、排气阀均关闭，活塞在外力的推动下

8、自右死点向左运动，缸内气体被压缩升压。在压缩过程中质量不变，压力及温度p1、T1由变为p2、T2。排气过程：活塞左行到某一位置时，气体压力升高到预定压力p2，排气阀被顶开，活塞继续左行，把压缩气体排至储气罐或输气管道，直至左死点，排气完毕。排气过程中气体的热力状态p2、T2没有变化。理论压气过程：不考虑余隙容积的影响