水蒸气的热力性质培训课件ppt(共37页)

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热工基础——水蒸气的热力性质和过程

热工基础——水蒸气的热力性质和过程

2
pdv
1
pv2 v1
3、 饱和水的比体积随压力的升高略有增加,而饱和蒸汽的比 体积则随压力的升高明显的减小。
4、临界点上的比汽化潜热为零,即汽化在一瞬间完成。
第三节 水蒸气表
饱和水与饱和水蒸气表、未饱和水与过热蒸汽表
一、饱和水与饱和水蒸气表
1. 按温度排列,附表2
tp, v’,h’,s’, v”,h”,s” 2. 按压力排列,附表3
cp cv R
水蒸汽的热力学能、焓和熵通过查图和表求得。
第二节 水的定压汽化过程和
水蒸气的p-v图及T-s图
汽化和液化
蒸发 汽化
沸腾
一、饱和温度和饱和压力
饱和状态 相应的温度和压力称为饱 和温度(ts)和饱和压力, 两者一一对应。 ts =f(P)
饱和蒸汽 饱和水
二、水的定压汽化过程
容器中装有1kg水, p 0.1MPa ta 0C va 0.001 m3 kg
v’,v”
v >v” 过热蒸汽
Sx,hx
2、根据状态查相应的图或表,湿蒸汽查饱和水与饱和蒸 汽表,再利用干度公式求出。
3、热力学能利用公式u=h-pv求得。
例 P=0.5Mpa,v=0.36m3/kg,确定状态,并求出温 度、比焓、比热力学能和比熵。
解查:饱和水与饱和蒸汽表 ts=151.85C,v’=0.0010928m3/kg, v”湿=0蒸.3汽7481xm 3v/kvg' 0.96
处于平衡态单相均匀系= f ( p或 T )。v’,u’,h’,s’ (3)d:干饱和蒸汽,t = ts , p、T 不再是独立的状态参数
处于平衡态单相均匀系= f ( p或T )。v”,u”,h”,s”

工程热力学-06 水蒸气的热力性质

工程热力学-06 水蒸气的热力性质

(t

ts
)
=
c
p
t ts
D
6-2 水蒸气的产生过程
• 水蒸气在定压过热过程中吸收的热量也等
于焓的增加:
(64;
• 式中,h一定压力为p、温度为t时过热水蒸气的 焓。过热水蒸气的焓为
h = h"+ q" = h0 + q '+ r + q"
(6-15)
6-2 水蒸气的产生过 程
蒸发热(液体温度越低,蒸发热越高)
蒸发制冷
1
2、饱和状态
逸出的分子数 = 被液面俘获的分子数
饱和状态:汽化与凝结的动态平衡
饱和状态:汽化和液化达到动态平 衡共存的状态
饱和水、饱和水蒸气 饱和液体、饱和蒸气
饱和温度Ts 饱和压力ps
饱和状态
饱和状态:汽化与凝结的动态平衡
饱和温度Ts 饱和压力ps
一一对应
§6-2 水蒸气的定压发生过程
t < ts
t = ts t = ts
t = ts
t > ts
未饱和水 饱和水 饱和湿蒸汽 饱和干蒸汽 过热蒸汽
v < v’ v = v’ v ’< v <v’’ v = v’’ v > v’’ h < h’ h = h’ h ’< h <h’’ h = h’’ h > h’’
(3) 理想气体 h = f (T )
实际气体汽化时,T=Ts不变,但h增加 h ''− h ' = γ 汽化潜热
(4) 未饱和水 过冷度 Δt过冷 = ts − t 过冷水
过热蒸汽 过热度 Δt过热 = t − ts

热工基础与应用课件(水蒸气的热力性质和热力过程)

热工基础与应用课件(水蒸气的热力性质和热力过程)
3、过热阶段d-e:ts干饱和水蒸汽→ t过热水蒸汽。 t↑,v↑。
1、预热阶段
未饱和水(过冷水)
饱和水
过冷度
Δ t=t-ts
p 定值 t0 t s t0 v 0 v v0 s0 h0
p 定值 ts v s h
注意比较v0和 v′的大小!
s0 s h0 h
这个阶段所需的热量称为液体热 ql
水蒸气的热力性质和热力过程
水蒸气是实际气体的代表
18世纪,蒸气机的发明,是唯一工质 目前仍是火力发电、核电、供暖、化工的工质
范德瓦尔方程
a ( p 2 )( v b) RT v
实际气体的热力学能和焓不仅是温度的函数,且与体积 有关,所以比热容也是温度和体积的函数。
c p cv R
参数右上角加“”表示饱和液 体参数,加“”表示饱和蒸汽 参数
注意事项:
1、热力学能在工程中应用较少,其值在各表中一般 不列出,如果需要,可用下式计算:
u h pv
2、表中未列出的中间温度和压力下的数值,通过线性 内插法确定。
内插法介绍
已知 x1, y1, x2 , y2 , xa 求
ql h h0
'
2、汽化阶段
饱和水 p 定值 ts v s h
湿(饱和)蒸汽
p 定值 t ts v v x v s s x s h hx h
干(饱和)蒸汽 p 定值 t ts 注意比较 v v′和v″ s 的大小! h
这个阶段所需的热量称为过热热: qs=h-h" 过热度:D=t-ts
水蒸汽的定压产生过程参数变化特点
未饱和水 饱和水
湿蒸汽
干蒸汽
过热蒸汽

热工基础--水蒸气图表及热力过程(精品课件)

热工基础--水蒸气图表及热力过程(精品课件)
初、终状态参数。若初状态是湿蒸汽或过热蒸汽,则可在h-s图 上确定过程的初、终态点,并得到其他状态参数,如下图所示:
水蒸气的定熵过程
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2)绝热过程的参数坐标图
水蒸气绝热过程在参数坐标图上的表示如图5-12、如图5-13 所示。
18
3)工质与外界交换的功量
根据查得的初、终态点的各参数,结合过程特点,利用能量 方程式得到:wt=- △h=h1-h2(定熵过程的技术功等于焓降)。
t = ts ,饱和状态,需用干度再确定状态。
t > ts , 过热蒸汽状态。
8
三、水蒸气的焓熵图
1):h-s图的结构 h-s图是以焓h为纵坐标,以熵s为横坐标构成的,其分部的 区域多为湿蒸汽和过热蒸汽区:
水蒸气的焓熵图
9
2) h-s图的使用 ①、使用之前,应熟悉每一线群表示的参数单位,清楚 参数单位的分度大小。 ②、根据两个独立的状态参数,在h-s图上找交点。该交 点就是需要确定的状态点,然后读出过该点的相关参数值。
定压过程计算的是工质与外界交换的热量。 1)确定初、终状态参数 根据已知初状态的两个独立状态参数,查水蒸气图和表, 确定其初状态以及未知的其他参数;由过程特点p=常数和终态 点的一个状态参数,确定终状态点及终状态参数。 2) 水蒸气定压过程的参数坐标图 水蒸气定压过程在p-v、T-s、h-s图上的表示如下图所示。
数确定终态及终态的其他参数。
3)将过程及状态表示在p-v、T-s、h-s图上。
4)根据已求得的初、终态参数,应用热力学基本定律计
算热量和功量。
11
一、定压过程
锅炉各换热器内的吸热过程,给水在回热器内的加热过程, 凝汽器中乏汽的放热过程等,在忽略流动压损的条件下,均可 近似地看做定压过程。

第六章 水蒸气的热力学性质及过程

第六章 水蒸气的热力学性质及过程

水蒸气的p 图和T 三、水蒸气的p-v图和T-s图
p
未 饱 和 水 区
C
过热蒸汽区
T x=1
未 饱 和 水 区
C
过热蒸汽区
x=0
湿蒸汽区
0 v
0
x=0
湿蒸汽区
x=1 s
1、一点二线三区五态。 2、当压力升高时,饱和温度随之升高,汽化过程缩短,比汽化 潜热减少,预热过程变长,比液体热增加。 3、 饱和水的比体积随压力的升高略有增加,而饱和蒸汽的比 体积则随压力的升高明显的减小。 4、临界点上的比汽化潜热为零,即汽化在一瞬间完成。
第六章 水蒸气的热力性质和过程
第一节 概述 第二节 水的定压汽化过程和 水蒸气的p 图及T 水蒸气的p-v图及T-s图 第三节 水蒸气表 第四节 水蒸气的h-s图 水蒸气的h 第五节 水蒸气的基本热力过程
基本要求: 基本要求:
1。熟练掌握水蒸汽的有关基本概念: 。熟练掌握水蒸汽的有关基本概念: (1)饱和水(饱和温度、饱和压力) )饱和水(饱和温度、饱和压力) )、过热度 (2)过冷度(过冷水)、过热度(过热蒸汽) )过冷度(过冷水)、过热度(过热蒸汽) (3)液体热、过热热、汽化潜热、干度、临界点 )液体热、过热热、汽化潜热、干度、 (4) 一点、两线、三区、五态 ) 一点、两线、三区、 2。熟练掌握水蒸汽的热力性质、水定压汽化过程和水蒸汽的 。熟练掌握水蒸汽的热力性质、 P-V图、T-S图 图 图 3。掌握水蒸汽表和利用水蒸汽表进行五态的相关基本计算 。 4。掌握水蒸汽的h-S图和基本热力过程计算 。掌握水蒸汽的 图和基本热力过程计算
例 P=0.5Mpa,v=0.36m3/kg,确定状态,并求出温度、 ,确定状态,并求出温度、 比焓、比热力学能和比熵。 解: 查饱和水与饱和蒸汽表 ts=151.85°C,v’=0.0010928m3/kg,v”=0.37481m3/kg 湿蒸汽

《水和水蒸气性质》-公开课件

《水和水蒸气性质》-公开课件
工程热力学
水和水蒸气性质
*
1.饱和温度和饱和压力 2.水的定压加热汽化过程 3.水和水蒸气的状态参数 4.水蒸气表和图 5.水蒸气的基本过程
2/11/2020
1 饱和温度和饱和压力
2/11/2020
饱和状态、饱和温度和饱和压力
热力发动机中用 来作为工质的水蒸气 和制冷机中的制冷剂 距液态不远,而且工 作过程中有物质的集 态变化。因此,这些 工质一般不能作为理 想气体看待。饱和状态是这类工质的重要性质 对蒸汽动力循环、制冷循环和湿空气过程的理 解和分析有重要作用。
达到饱和状态既可以保持压力不变而提高温度, 使p=ps(t) 或保持温度不变而使压力下降,使 t=ts(p)。
p>ps(t) t p=ps(t)
t<ts(p) p
t=ts(p)
2/11/2020
同样理由,使过热蒸汽变成饱Leabharlann 和状态可以通过降温或加压实现。
p
(p,t) p<ps(t)
p=ps(t)
t
t>ts(p)
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水蒸气的压容图
n 临界点 n 饱和液体线 n 饱和蒸汽线 n 过冷区 n 湿蒸汽区 n 过热区
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不同加热温度下水蒸气的特征曲线
2/11/2020
4 水蒸气表和图
2/11/2020
水蒸气图表
n 12℃时 饱和压力? 饱和液体比容? 饱和气体比容? 汽化潜热?
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t=ts(p)
2/11/2020
2 水的定压加热汽化过程
2/11/2020
2/11/2020
2/11/2020
3 水和水蒸气的状态参数

工程热力学第七章水蒸气之水蒸气的图表ppt课件

工程热力学第七章水蒸气之水蒸气的图表ppt课件

20 135.226 2537.7 9.0588 0.0010018 83.87 0.2963 0.0010018 83.87 0.2963
40 144.475 2575.2 9.1823 28.854 2574.0 8.4366 0.001009 167.51 0.5723
50 149.096 2593.9 9.2412 29.783 2592.9 8.4961 14.869 2591.8 8.1732
T
v
p s
n
02
1)定压线群
h T v p
s n
s n
0
h T s p
湿蒸汽区,T = Ts,直线
过热蒸汽区,斜率随T增 大而增大
2)定温线群 h T v p
02
s T
s T
湿蒸汽区:
dp 0
h s T
Ts
直线,与等压线重合
过热蒸汽区:
V
1 v v T
p
h s T
T
1
V
T
等温线较等压线平坦, 低压时趋于水平。
体积膨胀系数
3)等容线群
02
h T p
s v
s v
等熵条件
p s
v
0
h s
v
h s
p
等容线比等压线陡
4)等干度线
THANK YOU
60 153.717 2612.7 9.2984 30.712 2611.8 8.5537 15.336 2610.8 8.2313
80 162.956 2650.3 9.4080 32.566 2649.7 8.6639 16.268 2648.9 8.3422
100 172.192 2688.0 9.5120 34.418 2687.5 8.7682 17. 196 2686.9 8.4471

蒸汽的热力性质PPT课件

蒸汽的热力性质PPT课件

6-3 蒸汽的定压发生过程
蒸汽的定压发生过程
液体加热阶段指工质由初始的未饱和液(或称过冷液)状态吸热达 到饱和液的阶段
气化阶段指饱和液吸热转变成相同压力下饱和蒸气的阶段,气化 段的两个端点分别为饱和液及饱和蒸气状态,而线段中间的点则 表示它们的混合物,通常称其为湿蒸气。湿蒸气中饱和蒸气占的 质量成分称为干度
3
9-1 概 述
1 流动过程在工程上常有出现
2 流速变化必然意味着流动过程中有能量的 转换和流体热力状态的变化
3 流动速度与流道的尺寸有关,其速度变化 需要流道尺寸的配合
2021/6/7
4
9-2 稳定流动的基本方程
稳定流动: 流体在流经任何一个固定点时,其全部参数(热
力学参数和力学参数)不随时间变化的流动过程
饱和蒸气的各个参数。
附录表9、10、12、13、14分别给出H2O、NH3及R134a的 饱和液及饱和蒸气热力性质表。
2021/6/7
15
6-4 蒸汽热力性质表
二 饱和液及饱和蒸气热力性质表 饱和液及饱和蒸气表还用以进行湿蒸气参数的计算
例如,在给定湿蒸气的压力(或温度)及干度x的条件下,可 以在表上查取饱和液的比体积v′及饱和蒸气的比体积v″, 1kg湿蒸气中饱和蒸气所占容积为xv″、饱和液占的容积为 (1—x)v′,因此湿蒸气的平均比体积vx为
温度高于相应压力下饱和温度的蒸气称为过热蒸气,超出的温度
值(△t=t-ts)常称为过热度。将工质由饱和蒸气状态加热成所
需温度过热蒸气的阶段称过热阶段。
一点二线三区五状态
2021/6/7
12
6-4 蒸汽热力性质表
蒸气热力性质计算包括液体的参数计算、过热蒸气的 参数计算和湿蒸气的参数计算。

第三节水蒸气的热力性质和热力过程

第三节水蒸气的热力性质和热力过程

State of Liquid and vapor
未饱和液,过冷液 Subcooled liquid 压缩液 Compressed liquid
饱和液 Saturated liquid 饱和湿蒸气
Saturated liquid-vapor mixture 饱和蒸气 Saturated vapor 过热蒸气 Superheated vapor 汽化潜热 Latent heat of Vaporization
第三节 水蒸气的热力性质 和热力过程 The property of water and vapor
水和水蒸气是实际气体的代表
水蒸气
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,蒸气机的发明,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, 膨胀性能好,传热性能好
T Tc e3 e2 e1
B
s
v
汽化
水预热
过热
水蒸气定压发生过程说明
(1) (2)
Q U W U pdV U pV U ( pV ) H S Sf Sg 0
(3) 理想气体
h f (T )
实际气体汽化时,T=Ts不变,但h增加 h '' h ' 汽化潜热 (4) 未饱和水 过冷度 t过冷 ts t 过冷水 过热蒸汽 过热度 t过加热过程
一点,二线,三区,五态
p
pc
C a3 b3 c3 d 3 e3 T Tc Tc a2 b2 c2 d 2 e2 Tc
a1 b1
p pc
T
p pc pc
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制冷剂蒸气图表常将 零点规定于0℃以下
水蒸气图表选定水的三相点(即273.16K的液相水) 作为基准点,规定在该点的液相水的u、s值为零,此时有
t0=0.01C,p0=611.659Pa,v0 =0.00100021m3∕kg,
u0=0kJ/kg;s0=0kJ/(kgK)
h0= u 0 + p0 v 0 = 0.611J∕kg≈0 kJ∕kg
2. 了解蒸汽定压发生过程及其在p-v图与T-s图上的一点、二线、 三区和五态。
3. 了解水蒸气图表的结构,能够熟练利用水蒸气图表查出水蒸气 状态参数。
4. 掌握水蒸气基本热力过程的特点和热量、功量、热力学能的计 算。
气态工质
气体 蒸汽
远离液态,一般可作为理想气体处 理,如空气、燃气。
刚脱离或接近液态,一般不能作为 理想气体处理,如水蒸气、制冷剂 蒸气等 。
工程上将水基准点的 焓视为零已足够精确
水蒸气的表和图
饱和水与饱和蒸汽表
按温度排列(附表5) 按压力排列(附表6)
未饱和水与过热蒸汽表(附表7) 湿蒸汽参数的确定: 注意粗黑线
参数右上角加“”表示饱和液 体参数,加“”表示饱和蒸汽
参数
pps,tts
v x ( 1 x ) v x v v x ( v v )
• 在临界点C汽液两相差异完全消失,汽液相变将在瞬间完成。 • 在临界温度以上不能用压缩的方法使蒸汽液化。
三、 水蒸气表和图
水蒸气不同于理想气体,其参数通过实验和分析的方法求得,将 不同温度和不压力下的未饱和水、饱和水、干饱和蒸汽和过热蒸汽的 状态参数列成数据表或绘成线算图,以供工程计算查用。
一、零点的规定
过程。温度越高,蒸发表面积越大,蒸发
越强烈。
液体开始沸腾的温

沸腾
在一定温度(沸点)下,液体内部和表面 同时发生的剧烈汽化过程。沸腾可通过加 热或减压的方法实现。相同压力下,不同
的液体沸点不同。
汽化过程是吸热过程。
如在0.1MPa时,水的沸点为 99.634℃,氨的沸点为-32℃
基本概念
2. 凝结
青藏ps=0.6bar 高压锅ps=1.6bar
Ts=100 ℃ Ts=85.95 ℃
Ts=113.32 ℃
4. 干度
基本概念
——单位质量湿蒸汽中所含饱和蒸汽的质量称
为湿蒸汽的干度。表示式为
饱和液体和饱和 蒸汽的混合物
x mv mv mw
mv-湿蒸气中干饱和蒸气的质量 mw-湿蒸气中饱和水的质量
复习热力学第一定律、热力学第二定律 问答题
1、热力学第一定律的实质是什么? 2、工程热力学中,热力学能包含哪几项能量的形式。 3、写出稳定流动系统的能量方程式,当用于锅炉、汽轮机及 节流过程时方程的简化形式。在以上三种过程中膨胀功的表 现形式。 4、说明焓的定义式及物理意义。 5、卡诺循环的热力过程。 6、循环热效率 7、卡诺循环热效率 8、卡诺定理 9、热力学第二定律的两种表述
c
d
e
未饱和水 饱和水 湿(饱和)蒸气 干饱和蒸气 过热蒸气
过冷度 (v, h, s)
ts t
(v,h,s) 过热度
t ts
预热阶段
汽化阶段
过热阶段
汽化潜热 rhhJ/kg
凝结潜热
同工质同温度下
水蒸气定压生成过程中热量的计算
水蒸气形成过程
1)水的定压预热阶段 液体热 ql h'h0 kJ/kg
2)饱和水的定压汽化过程
汽化潜热 rh"h' kJ/kg
rT ss"s' kJ/kg
3)水蒸气的定压过热过程
过热
qsuh2h" kJ/kg
水蒸气定压生成过程中热量的计算
T
2
Ts
1'
1x
1"
1
ql
r
q su
s'
s" s
1kg水从1状态被加热到2状态所吸收的热量
q q l ' r q s u ( h ' h 0 ) ( h " h ' ) ( h 2 h " ) h 2 h 0
饱和压力ps
饱和温度ts ps f (ts )
饱和蒸汽 —— 饱和液体 ——
如水蒸气:ps=0.101325 MPa,ts=100 ºC
•饱和温度和饱和压力一一对应。
饱和状态
饱和状态:汽化与凝结的动态平衡
饱和温度Ts 饱和不变, ps?
Ts
ps
ps=1.01325bar
三、水蒸气定压发生过程在p-v图和T-s图上的表示
水的临界状态
pc22.064MPa tc373.99℃
vc0.003106m3/kg
一点 二线 三区 五态
临界点C 饱和水线 (x0) 、饱和蒸汽线(x1) 末饱和水区、汽液两相共存区、过热蒸汽区
末饱和水、饱和水、湿蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽
x0 ,饱和液体
干度x的取值范围为0~1。 0﹤x﹤1 ,湿(饱和)蒸汽
x1 ,干饱和蒸汽
• 引入干度x可确定湿蒸汽中所含饱和液体和饱和蒸汽的
量,或确定湿蒸汽的状态。
水蒸气形成过程
二、水蒸气定压发生过程的三个阶段和五种状态
p
p
p t>ts
p t<ts
p
ts
ts
vx
ts v
v0
v''
a v' b
——物质由气态转变为液态的过程称为凝结。
如水蒸汽冷凝为
液态物质 (吸热)汽化 (放热)凝结

气态物质
同压力下蒸汽的凝结 温度与液体的沸点相

汽相空间蒸汽分子越多,蒸汽压力越大,凝结速度 越快。
3. 饱和状态
基本概念
——液面上蒸气空间中的蒸气和液体两相达到 动态平衡的状态就称为饱和状态。
在饱和状态下,有:
单元三 水蒸气的热力性质
知识点
内容提纲
实际气体的水蒸气的形成过程 状态参数的确定方法
课题一 水蒸气
水蒸气在基本热力过程中的能量转换规律 蒸汽的流动规律
课题二 蒸汽的流动
复习思考题
学习要求
1. 掌握有关蒸汽的各种术语及其意义。如:汽化、凝结、饱和状 态、未饱和液体、饱和液体、湿蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽、干度 等概念及不同蒸汽状态的特征和关系。
水蒸气具有良好的热力性质,来源丰富,易于
获得,比热容大,传热性能好,且无毒无味、无污 染,在热力工程中的使用极为广泛。
如水蒸气在热电厂和 空调工程中的 应用
蒸汽机简易图
锅炉 蒸汽
飞轮 滑动阀
活塞 汽缸
一、基本概念
蒸汽是由液体汽化而产生的。
1. 汽化
蒸发
如湿衣服的晾干
在任何温度条件下发生在液体表面的汽化
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