知识点：开口系统稳定流动能量方程的应用(综合训练).
开口系统稳定流动能量方程
开口系统稳定流动能量方程引言开口系统是指具有一个或多个进口和出口的系统，在流体力学中有广泛的应用。
稳定流动能量方程是研究开口系统中能量变化和传输的基本方程。
本文将介绍开口系统的定义、能量守恒定律以及稳定流动能量方程的推导和应用。
开口系统的定义开口系统是与外界相连的一种流体系统，其中流体可以从一个或多个入口进入系统，也可以从一个或多个出口离开系统。
开口系统可以是管道、喷射流、孔等。
在开口系统中，流体可以通过开口进出，由于能量的转化和传输，开口系统中的能量会发生变化。
能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的基本定律之一，也适用于流体力学。
根据能量守恒定律，一个系统的总能量在任意时间段内保持不变，能量只能从一个形式转化为另一个形式，而不能被创建或毁灭。
在流体力学中，能量可以以多种形式存在，包括压力能、动能、势能等。
能量守恒定律描述了系统内各种形式能量之间的转化和传输关系。
稳定流动能量方程的推导稳定流动能量方程描述了开口系统中能量的变化和传输。
为了推导稳定流动能量方程，我们需要考虑以下几个因素：1.流体的动能2.流体的压力能3.流体的势能4.外界对流体系统所做的功对于一个开口系统，根据能量守恒定律，稳定流动能量方程可以表示为：dEdt=Q−W其中，dEdt 表示系统内能量的变化率，Q表示流体系统受到的外界热量输入或输出，W表示系统受到的外界功输入或输出。
推导过程涉及到一些数学和流体力学的概念和方程，这里不再详细介绍。
下面给出稳定流动能量方程的最终形式：dp dt +ρv⋅∇v+ρg⋅∇z+∂∂t(12ρv2+ρgz)=Q−W其中，p表示流体的压力，ρ表示流体的密度，v表示流体的速度，g表示重力加速度，z表示流体的高度。
稳定流动能量方程的应用稳定流动能量方程在工程实践中有广泛应用。
以下是几个常见的应用场景：1.管道流体输送：稳定流动能量方程可以用于分析管道中流体的能量变化和传输情况，从而确定最佳的管道设计和运行参数。
开口系统稳定流动能量方程
开口系统稳定流动能量方程摘要：1.开口系统稳定流动能量方程的概述2.能量方程的组成部分3.稳定流动的条件4.开口系统的应用实例5.能量方程在工程实践中的重要性6.如何使用能量方程进行分析和计算正文：开口系统稳定流动能量方程是热力学中一个重要的概念，它在分析和计算热力学系统中起着关键作用。
本文将详细介绍开口系统稳定流动能量方程的各个方面，包括组成部分、稳定流动的条件、应用实例以及如何在工程实践中使用该方程进行分析和计算。
一、开口系统稳定流动能量方程的概述开口系统稳定流动能量方程是一个描述热力学系统中能量传递规律的方程。
它主要包括质量能量守恒、动量守恒和能量守恒三个部分。
在这些方程的基础上，我们可以推导出开口系统稳定流动能量方程。
二、能量方程的组成部分1.质量能量守恒：在稳定流动过程中，系统内的质量流量保持不变。
2.动量守恒：在稳定流动过程中，系统内的动量变化率为零。
3.能量守恒：在稳定流动过程中，系统内的能量变化率为零。
三、稳定流动的条件1.质量流量不变：表明系统中流入和流出的质量保持平衡。
2.动量变化率为零：表明系统中内力与外力相平衡。
3.能量变化率为零：表明系统内能量的生成和消耗达到平衡。
四、开口系统的应用实例1.热交换器：在热交换器中，开口系统稳定流动能量方程可用于分析热量传递过程，优化设计热交换器以提高热效率。
2.涡轮机：在涡轮机中，能量方程可用于分析涡轮机的性能，提高涡轮机的效率。
3.压缩机：在压缩机中，能量方程可用于分析压缩过程，优化压缩机的性能。
五、能量方程在工程实践中的重要性1.优化系统设计：通过分析能量方程，可以找出系统中能量损失的原因，从而优化系统设计，提高系统效率。
2.提高设备性能：利用能量方程，可以分析设备的性能，找出瓶颈所在，进而提高设备性能。
3.节能减排：通过研究能量方程，可以更好地利用可再生能源，降低能源消耗，减少排放。
六、如何使用能量方程进行分析和计算1.收集数据：根据实际问题，收集相关数据，如流量、温度、压力等。
知识点：开口系统稳定流动能量方程的应用PPT.
开口系统稳定流动能量方程式在工程中有着广泛的应用 在不同的条件下，经过适当的简化，可以得到不同的形式， 或者依据前面建立能量方程的分析方法，建立相应的能量方 程。下面就工程中常见几种机械模型举例说明。 1.热交换器 当工质流过锅炉、蒸发器、冷凝器、空气加热器等各种 热交换设备时，由于系统工质与外界没有功量交换，并且动 能、重力势能变化很小，所以有：
说明在汽轮机等动力机中，系统所作的轴功等于工质的 焓降。 3.压气机 与动力机相反，压气机是消耗机械功而获得高压气体。 当工质流过压气机时，同样由于进出口速度变化不大，进、 出口的高差也不大，又由于工质流过压气机的速度很快，我 们认为工质与外界的换热很小，故有： ws h2 h1
知识点：开口系统稳定流动能量方程的应用
q h 2 h1
说明在蒸发器等换热设备中，1kg工质所吸收的热量等于 焓的增加。 2.动力机
知识点：开口系统稳定流动能量方程的应用
1 2 1 1
Ws 1 Q 2 2 2
图1 热交换器
2 2 -Ws 1 1 1 1
图24 喷管
知识点：开口系统稳定流动能量方程的应用
当工质流过动力机时，由于进出口速度变化不大进、出 口的高差也不大，又由于工质流过动力机的速度很快，我们 认为工质与外界的换热很小，故有： ws h1 h2
知识点：开口系统稳定流动能量方程的推导
1 2 q dh dc gdz ws （2a） 2 上述各式均为稳定流动能量方程式的表达形式，普遍适 用于开口系统稳定流动的各种热力过程。
说明压气机绝热压缩所消耗的轴功等于压缩气体焓值的 增加。 4.喷管 喷管是一种使气流提高速度的短管道，工质流经喷管时 很显然系统与外界没有功量交换，位能差也很小可以忽略， 同样由于工质流经喷管时速度很快，工质与外界的换热很小 可以不考虑系统与外界的热量交换。即 1 2 c 2 c12 h1 h2 2 说明工质流过喷管时，所获得的动能等于工质焓的降低。
开口系统稳定流动能量方程式及其应用
h
1 2
c2f
w9s26.0h51 kJh/2
gz ws
kg1
2
c
2 f
(2)
10103 926.05
P qmws
3600
2572kW
(3)
1 2
c
2 f
1 (1202 502 ) 103 2
0.64%
ws
926.05
讨论：由此可见，当进出口流速差为70m/s 时，动能变化仅占输出功的0.64%，所以动 能的变化在一般的情况下可忽略不计。
热力学问题经常可忽略动、位能变化
例：c1 = 1 m/s c2 = 30 m/s (c22 - c12) / 2 = 0.449 kJ/ kg
z1 = 0 m z2 = 30 m
g ( z2 - z1) = 0.3 kJ/kg
1bar下, 0 oC水的 h1 = 84 kJ/kg 100 oC水蒸气的 h2 = 2676 kJ/kg
热流体：放热， q 0, h2 h1
冷流体：吸热， q 0, h'2 h'1
火力发电装置
过热器
锅 炉
汽轮机
发电机 凝 汽 器
给水泵
动力机械
燃气轮机 压气机
制冷 空调
压缩机
二、动力机械
q
h
1 2
c
2 f
gz
ws
1、功用：输出或消耗机械功 2、工作特点：q 0, c2f 0, z 0
3、简化方程：ws h1 h2
Q Const
•
•
W net Const W s
dEC,V / 0
稳定流动的能量方程式
进入系统的能量：
工程热力学开口系能量方程应用
工程热力学开口系能量方程应用在工程热力学中，开口系能量方程是一种用于描述流体在开口处能量转换的方程。
它是根据质量守恒、能量守恒和熵守恒原理推导得出的。
通过对流体在开口处的流动进行分析，可以利用开口系能量方程计算出流体在开口处的各种参数，如速度、压力和温度等。
在实际应用中，开口系能量方程常用于计算流体在喷嘴、管道、阀门等开口处的性能。
这些开口处的设计和优化对于工程系统的正常运行至关重要。
通过应用开口系能量方程，可以确定最佳的开口尺寸和形状，以实现最高效的能量转换和流体控制。
例如，在喷嘴设计中，开口系能量方程可以用于计算喷嘴的速度和流量。
根据质量守恒原理，流体在喷嘴中的流量应该等于流体进入喷嘴的质量流量。
通过应用开口系能量方程，可以确定喷嘴的出口速度和流量，从而满足工程系统的设计要求。
在管道系统中，开口系能量方程也起着重要的作用。
通过应用开口系能量方程，可以计算管道中的压力损失和流量变化。
这对于优化管道系统的运行效率和减少能源消耗至关重要。
例如，在给水管道系统中，通过应用开口系能量方程，可以确定管道中的压力降和流量变化，从而确保供水系统的正常运行。
除了喷嘴和管道系统，开口系能量方程还可以应用于阀门和泵等设备的设计和优化。
通过应用开口系能量方程，可以计算设备中的流体速度、压力和功率等参数，从而满足工程系统的需求。
工程热力学开口系能量方程是工程热力学中的重要理论工具，广泛应用于流体控制和能量转换的设计和优化中。
通过应用开口系能量方程，可以计算出流体在开口处的各种参数，从而满足工程系统的设计要求。
在实际应用中，我们需要根据具体情况选择合适的开口系能量方程，并结合实际工程问题进行分析和计算，以确保工程系统的正常运行和高效性能。
知识点：开口系统稳定流动能量方程的应用(综合训练).
知识点：开口系统稳定流动能量方程的应用
热后达到的温度。 已知：预热器进口空气t1=10℃，V0=1Nm3，q0=245kJ/ Nm3 烟气R=286.45J/kg.K 求：预热器出口温度t2 解：烟气的放热量等于空气的吸热量，且m烟=1.09m空，由 理想气体状态方程 p0V0 101325 1 m烟 1.295 kg RT0 286.45 273.15
由于
q0
m烟 1.09
c p (t 2 t1 ) 预热器出口温度
1.09 1.09 t 2 t1 q0 10 245 214.17 ℃ m烟 c p 1.295 1.01
温度为t10的冷空气进入锅炉的空气预热器中用烟气放出的热量对其加热若已知1标准m烟气放出245kj的热量空气预热器没热损失烟气每小时的流量按质量计算是空气的109倍烟气的气体常数r28645jkgk并且不计空气在空气预热器中的压力损失求空气在预热器中受知识点
知识点：开口系统稳定流动能量方程的应用
综合训练
1.供暖用风机连同加热器，把温度t1=0℃的空气加热到 t3=250℃后送入风道使用。若送风量为0.56kg/s，风机轴上 输入功率为1kW，且不考虑其它损失。试求风机出口温度t2以 及在加热器中的吸热量。 已知：风机进口t1=0℃，加热器出口t3=250℃，风量m= 0.56kg/s，风机输入功率Ws=-1kW 求：风机出口温度t2和空气在加热器内吸热量Q 解：空气通过风机和加热器为开口系统稳定流动，忽略 动能和重力势能变化，先取风机进口为1-1断面，风机出口 为2-2断面，空气在该两断面间未被加热，由开口系统稳定流 动能量方程Q=mcp（t2- t1）+Ws 、Q=0，风机出口温度
知识点：开口系统稳定流动能量方程的应用
工程热力学与传热学：2-4 开口系统的稳定流动能量方程式
Q
m1 (u1
1 2
cf
2 1
gz1 )
m1 p1v1
t 时间内流出系统的能量；
WS
m2 (u2
1 2
cf
2 2
gz2 )
m2
p2v2
系统储存能的增量： ECV
整理：
Q
m(u2
1 2
cf
2 2
gz2 )
mp2v2
m(u1
1 2
c
f
2 1
gz1)
mp1v1
WS
Q
Hale Waihona Puke (H2H1)m( 1 2
c
f
2 2
1 2
2-4-6 开口系统稳定流动能量方程式的其它形式
➢ 任意过程 Q = H + W t q = h + wt
➢ 任意微元过程 Q = d H + Wt q=dh+wt
➢ 可逆过程 Q = H - 12 V d p q = h - 12 v d p
➢ 可逆微元过程 Q = d H - V d p q=dh -vdp
2-4 开口系统稳定流动的能量方程式
注意
（1）工质的热力状态参数及速度在不同截面不同； （2）开口系统除了通过作功和传热方式传递能量
外，还可以借助工质的流动转移能量； （3）除了能量平衡外，还必须考虑质量平衡； （4）系统与外界交换的功，除了体积变化功，
还有流动功。
2-4-1 稳定流动 （steady flow）
单位质量工质：w f 1
W f 1
dm1
p1v1
wf2
W f 2
dm2
p2v2
3. 流动功：系统为维持工质流动所需的功。
火电厂集控运行专业《2.5.1 开口系能量方程式》
c 2
gz
ws
此方程适用于任何工质、任何稳定流动过程；
由此可知：系统从外界吸收的热量，一局部用于增加工质的焓；一局部用增加 工质的动能和位能；其于用于对外输出轴功。
二、技术功
q
h
1 2
c 2
gz
ws
1、技术功：在上式中，后三项实际上都属于机械能，工程上可
直接利用的功；故把此三项合并在一起称技术功〔Wt〕。
• 当不计动能和位能变化时，技术功就等于轴功。
• 由此可见：技术功是由热能转换所得的体积变化功扣除流动净功后得到的。
感谢您的聆听
THAN YOU FOR LISTENING
武汉电力职业技术学院
一、稳定流动的能量方程
在单位时间内有 mg工质带入系统的能量： 〔1 2 1m 〕c焓12H1=U1g1 〔4〕外界参加热量Q mg工质带出的能量有： 〔1〕焓H2=U2g2 12〔m4〕c22系统对外输出轴功WS
P1 v1 H1 c1
z1 Q
Ws
P2 v2 H2 c2
z2
一、稳定流动的能量方程
wt
单位质量工质技术功：wt
1 c 2 2
gz
ws
故开口系统的稳定流动能量方程还可以写为：q h wt
wt 2v、dp技术功的计算式：
wt
2 vdp 过程线在 p坐标上的投影面积
1
压力变化是技术功的标志。
二、技术功
3、膨胀功、技术功、轴功间的关系
由稳定流动能量方程可得： 再由闭口系能量方程有：q-∆u=w
q u
( pv)
1 c2 2
gZ
ws
pv wt
开口系统稳定流动能量方程
开口系统稳定流动能量方程摘要：一、引言二、开口系统稳定流动能量方程的推导1.能量守恒定律2.动量守恒定律3.能量方程的推导三、能量方程的应用1.分析流体的压力分布2.计算流体的流量3.预测流体的温度分布四、结论正文：一、引言在工程领域，开口系统稳定流动能量方程是一个重要的理论基础，它有助于我们理解流体在开口系统中的流动行为。
本文将对该方程进行详细的推导和讨论，以期为实际应用提供理论支持。
二、开口系统稳定流动能量方程的推导1.能量守恒定律在稳定流动过程中，系统的总能量是守恒的。
对于开口系统，其内部能量变化仅由流体的流入和流出引起，因此有：Q = ∫ρudV + ∫hudS - ∫hudS_in其中，Q 表示流体流入系统的热量，ρ表示流体的密度，u 表示流体的速度，h 表示流体的焓，S 表示流体流动的截面，S_in 表示流入系统的截面。
2.动量守恒定律在稳定流动过程中，系统的总动量是守恒的。
对于开口系统，其动量变化仅由流体的流入和流出引起，因此有：- ∫ρudV = ∫FdS其中，F 表示流体流动时受到的力，V 表示流体的体积。
3.能量方程的推导将动量守恒方程中的F 用压力表示，即F = σpdS，其中σ表示流体的表面张力，p 表示流体的压力。
代入动量守恒方程中，可得：- ∫ρudV = ∫σpdS进一步整理可得：- ∫(ρu + σpdS)dV = ∫σpdS_in这就是开口系统稳定流动能量方程。
三、能量方程的应用1.分析流体的压力分布利用能量方程，我们可以分析流体在不同截面上的压力分布，从而为设计工程提供依据。
2.计算流体的流量根据能量方程，我们可以通过测量流体在某一截面上的压力差，计算出流体的流量。
3.预测流体的温度分布通过能量方程，我们可以预测流体在开口系统中的温度分布，从而为热传导和热交换器的设计提供参考。
四、结论开口系统稳定流动能量方程是流体力学中的一个基本理论，对于分析流体的压力分布、计算流体的流量以及预测流体的温度分布具有重要意义。
开口系统稳定流动应用
生活当中开口系统稳定流动能量方程应用的案例
1、热力发动机
稳流能量方程在热力发动机中应用
利用工质膨胀将热能转换为机械能的设备，称为热力发动机，如汽轮机、燃气涡轮等。
工质流经动力机械时，工质膨胀，压力降低，对外作轴功。
由于工质进、出口速度相差不大，故动能差忽略不计；位能差极微，也可忽略不计。
又因工质流经动力机械所需的时间很短，可近似看成绝热过程。
即动力机械对外作出的轴功是依靠工质的焓降转变而来的。
2、换热器
稳流能量方程在换热器中应用
工质流经锅炉及回热加热器等热交换器时和外界有热量交换而无功的交换，动能差和位能差也可忽略不计。
即工质吸收的热量等于焓的增量。
如果算出的q为负值，说明工质向外放热。
3、泵与风机
稳流能量方程在泵与风机中的应用
当工质流经泵、风机及压气机等一类压缩机械时，受到压缩，压力升高，外界对工质做功，情况与上述动力机械恰恰相反。
一般情况下，进、出口工质的动、位能差均可忽略，如无专门冷却措施，工质对外略有散热，但数值很小，可略去不计，
即工质在压缩机械中被压缩时外界所作的轴功等于工质焓的增加。
若压气机的散热量不能忽略，则
4、喷管
稳流能量方程在喷管中应用
喷管是一种变截面的特殊短管，用来使气体降压增速。
工质流经喷管时，不对设备做功，位能差很小，可不计；又因工质流速一般很高，可按绝热处理.
即喷管中凭借工质的焓降而使工质的流动动能增大。
开口系统稳定流动能量方程
开口系统的稳定流动能量方程描述了在液体流动过程中，液体在开口系统中的动能、势能和压力能的变化。
这个方程通常用于工程领域，以分析和设计水力工程、供水系统、排水系统等。
稳定流动的意思是在一定时间内，流体的性质（速度、压力等）在空间上不发生变化。
稳定流动能量方程的一般形式如下：
\[H_1 + \frac{P_1}{\rho g} + \frac{V_1^2}{2g} = H_2 + \frac{P_2}{\rho g} +
\frac{V_2^2}{2g} + h_f + h_p\]
其中：
- \(H_1\) 和\(H_2\) 代表流体在两个不同位置的总能量头，包括动能头、势能头和压力头。
- \(P_1\) 和\(P_2\) 分别代表两个位置的压力。
- \(\rho\) 代表流体的密度。
- \(g\) 代表重力加速度。
- \(V_1\) 和\(V_2\) 分别代表两个位置的流体速度。
- \(h_f\) 代表摩擦损失，表示由于管道内壁摩擦而导致的能量损失。
- \(h_p\) 代表其他可能的能量损失，如弯头、阀门等的压力损失。
这个方程的基本原理是，在稳定流动中，总能量头在两个不同位置必须保持不变，即总的能量输入等于总的能量输出，再加上摩擦损失和其他可能的能量损失。
这个方程可以用于分析流体在管道、河流、泵站等各种工程系统中的性能。
需要注意的是，稳定流动能量方程是一个简化的模型，它假设流体是不可压缩、稳定流动、不受外部力的作用（如旋转、振动等），并且忽略了温度变化等因素。
在实际工程中，可能需要考虑更复杂的情况和修正，以更准确地描述流体的行为。
开口系统稳定流动能量方程
开口系统稳定流动能量方程
摘要：
一、开口系统稳定流动能量方程的定义
二、开口系统稳定流动能量方程的推导过程
三、开口系统稳定流动能量方程的应用领域
四、结论
正文：
开口系统稳定流动能量方程，是指在稳定流动过程中，描述开口系统能量守恒的数学方程。
这个方程对于理解和分析开口系统在稳定流动状态下的能量转换过程具有重要意义。
首先，我们来看开口系统稳定流动能量方程的定义。
在稳定流动过程中，系统的总能量是守恒的。
总能量包括动能、势能和内能。
在开口系统中，流体流入和流出系统的能量之和应该等于系统内能的增量，这就是开口系统稳定流动能量方程的基本原理。
接下来，我们来推导一下开口系统稳定流动能量方程。
根据能量守恒原理，我们可以得到如下方程：
m_1ρ_1u_1/2 + m_1gh_1 + Q_1 = m_2ρ_2u_2/2 + m_2gh_2 + Q_2其中，m_1 和m_2 分别为流入和流出系统的质量流量；ρ_1 和ρ_2 分别为流入和流出系统的密度；u_1 和u_2 分别为流入和流出系统的速度；h_1 和h_2 分别为流入和流出系统的高度；Q_1 和Q_2 分别为流入和流出系统的热量。
在推导过程中，我们需要假设系统处于稳定流动状态，即流入和流出系统的质量流量、密度、速度、高度和热量都是恒定的。
最后，我们来看一下开口系统稳定流动能量方程的应用领域。
这个方程广泛应用于工程热力学、流体力学和传热等领域，可以帮助工程师和科学家分析和优化开口系统的能量转换过程，提高系统的效率和稳定性。
总结一下，开口系统稳定流动能量方程是一个重要的理论工具，可以帮助我们理解和分析开口系统在稳定流动状态下的能量转换过程。
开口系统稳定流动能量方程
开口系统稳定流动能量方程引言在工程学领域中，开口系统是指通过一个或多个开口与外部环境相连的系统。
开口可以是管道、孔洞或其他形式的通道，用于流体或能量的输入、输出和传输。
稳定流动能量方程是描述开口系统内部能量变化和平衡的数学模型。
本文将详细介绍开口系统稳定流动能量方程的基本原理和应用。
能量守恒定律能量守恒定律是物理学中的基本原理之一，它表明在一个封闭系统中，能量总量保持不变。
在开口系统中，尽管存在输入和输出，但总体来说仍然可以应用能量守恒定律。
开口系统稳定流动能量方程开口系统稳定流动能量方程是基于能量守恒原理推导出来的数学模型。
该模型考虑了开口系统内部各个部分之间的能量交换和平衡，并描述了这些过程之间的关系。
基本假设•稳态假设：假设开口系统处于稳态运行状态，各个参数不随时间变化。
•单相假设：假设流体为单相流动，不考虑多相流动的影响。
•热力学平衡假设：假设开口系统内部各个部分的温度和压力达到热力学平衡。
基本方程开口系统稳定流动能量方程可以表示为：ΔE=∑ΔE in−∑ΔE out+Q−W其中： - ΔE表示开口系统内部能量的变化。
- ΔE in表示输入能量。
- ΔE out表示输出能量。
- Q表示热量输入。
- W表示功率输出。
能量输入能量可以通过多种方式输入开口系统，包括： 1. 流体动能：当流体通过管道或孔洞进入开口系统时，其具有一定的动能。
这部分动能会转化为内部能或其他形式的能量。
2. 热量传递：如果外部环境与开口系统之间存在温度差异，热量会通过传导、对流或辐射等方式进入系统。
能量输出同样地，能量也可以通过多种方式从开口系统输出，包括： 1. 流体动能：当流体经过管道或孔洞离开开口系统时，其具有一定的动能。
这部分动能会转化为外部环境的动能或其他形式的能量。
2. 热量传递：如果开口系统与外部环境之间存在温度差异，热量会通过传导、对流或辐射等方式从系统中输出。
系统能量平衡在稳态运行状态下，开口系统内部的能量变化趋向于平衡。
工程热力学与传热学：2-5 稳定流动能量方程式的应用
➢能量方程式：q h2 h1h1气体或液体h2
q
➢说明：q等于换热器进出口工质比焓的变化。
2-5-2 动力机械
➢ 各种热力发动机，如燃气轮机，蒸汽轮机；
➢ 主要表现
（1）略散热，近似绝热过程, q=0 ;
（2）动能，位能的变化较小，可忽略cf2 =0, z = 0
➢ 能量方程式：
ws h1 h2
2-5-5 喷管
➢ 收缩型喷管，缩放型喷管（拉瓦尔喷管）
➢ 主要表现： （1）流经喷管时，速度大，时间短，散热很小
流动近似是绝热的； （2）属于管内流动，无轴功输入或输出； （3）位能的变化较小，可忽略 z =0。
➢ 能量方程式：
1 2
(c
f
2 2
c
f
2 1
)
h1
h2
➢ 说明 ：工质流经喷管时，动能的增加等于 焓值的减少。
于工质焓的增加。
2-5-4 绝热节流
1
2
➢ 阀门，孔板流量计等。 h1
h2
➢ 主要表现：
（1）流动是绝热的；
（2）不对外作功；
1
2
（3）前后两个截面的动能，位能的变化较小，可忽
略cf2 =0, z =0。
➢ 能量方程式：
h2 h1
➢说明（1）节流前后焓值相等； （2）节流过程是典型的不可逆过程。
例4：某输气管内气体的参数为p1=4MPa, t1=30℃,h1=303kJ/kg。设该气体为理想气体， 它的热力学能与温度之间的关系为
u=0.72|T|kJ/kg，气体常数Rg=287J/(kg.K)。 现将1m3的真空容器与输气管连接，打开阀门对
知识点：开口系统稳定流动能量方程的推导PPT.
知识点：开口系统稳定流动能量方程的推导
流入控制体的能量=流出控制体的能量 2.开口系统和外界传递的能量 如前所述，开口系统和外界传递的能量主要有热量、轴 功和随物质流传递能量（焓、动能、重力势能）。 3.开口行了一热力过程。在单位时间内， 由控制体界面1-1处流入的工质质量为m1，参数用下标“1” 表示。由界面2-2流出的的工质质量为m2，参数用下标“2” 表示。对稳定流动m1=m2=m，控制体从外界吸收的热量为Q， 对外作轴功为Ws，控制体的能量收入和支出情况如下：
在工程上所用到的许多设备例如锅炉汽轮机压气机换热器以及空气处理器等在运行的时候都有工质不断的流进流出控制体界面即是开口系统
知识点：开口系统稳定流动能量方程的推导
在工程上，所用到的许多设备，例如锅炉、汽轮机、压 气机、换热器以及空气处理器等，在运行的时候，都有工质 不断的流进、流出控制体界面，即是开口系统。这些设备通 常都是在稳定工况下运转，即是开口系统稳定流动。 1.开口系统稳定流动 一般情况下，开口系统稳定流动有如下特点： （1）系统内任何一点的热力学参数和力学参数不随时间 变化； （2）单位时间内流过系统各截面的质量不随时间变化； （3）系统与外界交换的功量和热量也不随时间变化。 对开口系统稳定流动，系统的储存能没有变化,热力学第 一定律的表达式为：
1 2 流出控制体的能量= W h c gz 2 s 2 2 m 2
整理后得
1 2 2 Q h2 h1 c 2 c1 g z 2 z1 m WS （1） 2
对于单位质量的工质，则有：
1 2 q h2 h1 c 2 c12 g z 2 z1 ws 2 对于微元热过程有：
开口系统稳定流动能量方程
开口系统稳定流动能量方程
（最新版）
目录
1.引言
2.开口系统稳定流动能量方程的定义
3.开口系统稳定流动能量方程的应用
4.结论
正文
一、引言
在物理学中，能量方程是一个非常重要的概念，它能够描述物理系统中能量的转换和流动。
开口系统稳定流动能量方程是能量方程的一个重要分支，主要用于描述流体系统中能量的稳定流动。
本文将从定义和应用两个方面对开口系统稳定流动能量方程进行介绍。
二、开口系统稳定流动能量方程的定义
开口系统稳定流动能量方程是指在一个开口系统中，系统内流体在稳定流动状态下，系统内各种能量之间的转换和流动关系。
这个方程可以描述流体系统中的能量流动，从而为研究流体系统的稳定性和流动规律提供理论依据。
三、开口系统稳定流动能量方程的应用
开口系统稳定流动能量方程在实际应用中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：
1.研究流体系统的稳定性：通过分析开口系统稳定流动能量方程，可以判断流体系统在稳定流动状态下的稳定性，从而为流体系统的设计和运行提供参考。
2.分析流体系统的流动规律：开口系统稳定流动能量方程可以描述流体系统中各种能量之间的转换和流动关系，从而为分析流体系统的流动规律提供理论依据。
3.优化流体系统的设计：通过分析开口系统稳定流动能量方程，可以找到流体系统中能量的损失和浪费，从而为优化流体系统的设计提供参考。
四、结论
开口系统稳定流动能量方程是能量方程的一个重要分支，它主要用于描述流体系统中能量的稳定流动。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
综合训练
1.供暖用风机连同加热器，把温度t1=0℃的空气加热到 t3=250℃后送入风道使用。若送风量为0.56kg/s，风机轴上 输入功率为1kW，且不考虑其它损失。试求风机出口温度t2以 及在加热器中的吸热量。 已知：风机进口t1=0℃，加热器出口t3=250℃，风量m= 0.56kg/s，风机输入功率Ws=-1kW 求：风机出口温度t2和空气在加热器内吸热量Q 解：空气通过风机和加热器为开口系统稳定流动，忽略 动能和重力势能变化，先取风机进口为1-1断面，风机出口 为2-2断面，空气在该两断面间未被加热，由开口系统稳定流 动能量方程Q=mcp（t2- t1）+Ws 、Q=0，风机出口温度
由于
q0
m烟 1.09
c p (t 2 t1 ) 预热器出口温度
1.09 1.09 t 2 t1 q0 10 245 214.17 ℃ m烟 c p 1.295 1.01
知识点：开口系统稳定流动能量方程的应用
热后达到的温度。 已知：预热器进口空气t1=10℃，V0=1Nm3，q0=245kJ/ Nm3 烟气R=286.45J/kg.K 求：预热器出口温度t2 解：烟气的放热量等于空气的吸热量，且m烟=1.09m空，由 理想气体状态方程 p0V0 101325 1 m烟 1.295 kg RT0 286.45 273.15
知识点：开口系统稳定流动能量方程的应用
Ws 1 t 2 t1 0 1.77 ℃ mc p 0.56 1.01
再取风机进口为1-1断面，加热器出口为3-3断面，由开 口系统稳定流动能量方程，加热量 Q=mcp（t3- t1）+Ws =0.56×1.01×（250-0）+（-1） =140.4kW 2.温度为t1=10℃的冷空气进入锅炉的空气预热器中，用 烟气放出的热量对其加热，若已知1标准m3烟气放出245KJ的 热量，空气预热器没有热损失，烟气每小时的流量按质量计 算是空气的1.09倍，烟气的气体常数Rg=286.45J/kg.K，并且 不计空气在空气预热器中的压力损失，求空气在预热器中受