热力循环概念和系统分析

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热力学循环与热机实验设计

热力学循环与热机实验设计
实验结果分析: a. 比较不同工况下制冷机的性能参数 b. 分析制冷机性能的影响因素 c. 提出改进措施和建议
实验设备:制冷机、温度传感器、压力传感器、功率计等
实验步骤: a. 启动制冷机,使其达到稳定运行状态 b. 测量制冷机的输入功率、输出温度和压力 c. 计算制冷量、能效比等性能参数
汇报人:XX
验证热力学循环理论
热力学循环:包括四个主要过程:吸气、压缩、膨胀和排气
热机实验设计:根据热力学循环原理,设计出符合实际需求的热机
实验目的:验证热力学循环原理,提高热机效率
实验方法:通过改变热机参数,如温度、压力、体积等,观察热机性能的变化
确定实验目的和需求
设计实验方案和流程
准备实验设备和材料
进行实验操作和数据采集
热力学循环与热机的关系
热力学循环是热机工作的基础,其效率直接影响热机的性能
热力学循环包括四个主要过程:吸气、压缩、膨胀和排气
热力学循环的效率取决于压缩比、膨胀比、吸气温度和排气温度等参数
通过优化热力学循环,可以提高热机的效率和性能
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热机在热力学循环中起到能量转换的作用,将高温热源的热能转化为低温热源的机械能
热力学循环的效率是衡量热机性能的重要指标,也是设计热机时需要考虑的关键因素。
提高热力学循环的效率可以降低能源消耗,提高热机的经济性和环保性。
热力学循环的效率受到多种因素的影响,包括热机的结构、材料、工作条件等。
热机实验设计
培养团队合作精神和解决问题的能力
提高实验技能和动手能力
掌握热机实验的基本操作和注意事项
应用领域:制冷机广泛应用于空调、冰箱、冷库等制冷设备中,为人们提供舒适的生活和工作环境。

热力学循环和热机效率的升华和提高

热力学循环和热机效率的升华和提高

热力学循环和热机效率的升华和提高对于一个能源利用系统来说,热机的效率是关键指标之一。

而热机效率的提高,又与热力学循环紧密相关。

因此,本文将从热力学循环和热机效率入手,分析其升华和提高的相关途径。

热力学循环的基本概念热力学循环,简而言之,就是能够将热能通过某种方式转换成机械能的过程。

具体而言,就是通过一系列的物理变化来实现热能向机械能的转换。

热力学循环的过程中,最重要的就是卡诺循环。

卡诺循环是一种完美的理论循环,被称为热力学的黄金标准。

它假设一个由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环,能够实现百分之百的热机效率。

然而,实际上,卡诺循环是很难实现的。

因为很难找到一个完美的绝热材料和能够准确地执行等温过程。

所以,热力学循环在实际应用中,往往只是一个近似的过程。

因此,热力学循环的效率也往往存在一定的损失。

热机效率的基本概念热机效率是指燃料在热机内部所释放的热量与机械功之间的比值。

因此,热机效率是衡量热机的性能指标之一。

它是通过下式计算得出的:η = W/ Q其中,η代表热机效率;W代表工作的净功(对外做功);Q 代表进热量(燃料在热机内部所释放的热量)。

在实际应用过程中,热机效率不可能达到理论最高值。

原因主要有两方面:一是燃料的热值有一定的损失,无法完全转化为机械功;二是热机过程中存在着热损失和摩擦损失,也会导致热机效率的降低。

热力学循环的提高既然热力学循环是热机能量转换的基础,那么提高热力学循环效率就是提高热机效率的关键。

那么,热力学循环的提高有哪些方法呢?方法一:提高工作流体的温度热机效率与工作流体的温度有关。

因此,提高工作流体的温度是提升热力学循环效率的一个关键途径。

一种方法是采用高温气体燃料,例如氧化铈和氢气等。

另一种方法是采用高温液态金属,例如钠或铅等。

这些高温介质可以用来取代标准的水蒸汽循环中的水,以减少热损失并增加热机效率。

方法二:利用废热热机过程中产生的热损失是一个无法避免的问题。

但是,可以通过能量循环的方式来利用废热,从而提高热力学循环的效率。

热力学循环的分类与特点分析

热力学循环的分类与特点分析

热力学循环的分类与特点分析热力学循环是能量转换过程中最重要的一种方式,广泛应用于发电、制冷、空调等领域。

根据工作物质的特点和循环过程的性质,热力学循环可以分为理想循环和实际循环。

理想循环是基于一些假设和简化条件建立的,旨在研究系统的基本特性。

最常见的理想循环包括卡诺循环、斯特林循环和布雷顿循环。

卡诺循环是热力学循环中最重要的理论模型之一。

它是通过两个等温过程和两个绝热过程组成的。

卡诺循环的特点是高效率和可逆性。

在卡诺循环中,工作物质在高温热源吸热、进行等温膨胀、在低温热源放热、进行等温压缩的过程中,实现了最大的功输出。

卡诺循环的效率只取决于高温和低温热源的温度差异,与工作物质的性质无关。

斯特林循环是一种基于气体的热力学循环,通过气体的等温膨胀和等温压缩来实现能量转换。

斯特林循环的特点是低效率和可逆性。

斯特林循环的效率取决于气体的热容比和高温、低温热源的温度差异。

相比于卡诺循环,斯特林循环的效率较低,但是由于其结构简单、工作稳定,被广泛应用于小型发电机和制冷设备。

布雷顿循环是一种基于蒸汽的热力学循环,通过蒸汽的汽化、膨胀、冷凝和压缩来实现能量转换。

布雷顿循环的特点是高效率和不可逆性。

布雷顿循环的效率取决于蒸汽锅炉和冷凝器的温度差异,以及蒸汽涡轮机和泵的效率。

布雷顿循环是目前最常用的发电循环,广泛应用于火力发电厂和核电站。

除了理想循环,实际循环也是热力学循环的重要研究对象。

实际循环考虑了各种实际条件和能量损失,更符合真实工程应用。

实际循环包括朗肯循环、卡诺-朗肯循环和布雷顿-朗肯循环等。

朗肯循环是一种基于气体的实际循环,通过气体的等熵膨胀和等熵压缩来实现能量转换。

朗肯循环的特点是中等效率和不可逆性。

朗肯循环的效率取决于气体的热容比和高温、低温热源的温度差异,以及压缩机和涡轮机的效率。

卡诺-朗肯循环是理想循环和实际循环的结合,通过在卡诺循环中引入朗肯循环的等熵过程,来提高循环的效率。

卡诺-朗肯循环的特点是较高的效率和一定程度的可逆性。

热力学知识:热力学中的两大热学循环和三大热学过程

热力学知识:热力学中的两大热学循环和三大热学过程

热力学知识:热力学中的两大热学循环和三大热学过程热力学作为物理学的一个分支,研究的是与能量转换和热流相关的问题,常常用于分析热力学循环和热学过程。

在热力学中,有两大热学循环和三大热学过程,它们对能源转换、环境保护和工业生产等方面都具有很大的影响。

一、两大热学循环热学循环是指在某种工质内进行加热、膨胀、冷却和压缩等过程后,以达到某种特定的目的的一种过程。

当我们讨论热力学循环时,通常指的是两种最常见的热学循环,即卡诺循环和布雷顿循环。

1.卡诺循环卡诺循环是一种被认为是最理想的热力学循环,因为它有最高的效率。

卡诺循环由两种等温过程和两种等熵过程组成。

这种循环通常被用来描述热量机的理论效率,也可以用来与实际的热力学循环进行比较。

卡诺循环的方程可以表示为:效率= 1 - (T2 / T1)其中,T1和T2分别表示循环中的高温和低温。

卡诺循环的主要优点是,如果实际循环可以接近卡诺循环,那么它可以达到很高的效率。

但是,卡诺循环不可逆和理论性质使它不能够应用于实际应用中。

2.布雷顿循环布雷顿循环是一种最常见并且应用最广泛的热力学循环,广泛应用于汽车引擎、电力厂和空调等领域。

布雷顿循环由四个不同的过程组成,包括等压加热、等压膨胀、等温冷却和等温压缩。

布雷顿循环的方程可以表示为:效率= (燃料的高位热值-废气传出热量)/燃料的高位热值二、三大热学过程热学过程是指在恒定的压强和体积下,引入或使系统中的热量流失的过程。

在热力学中,有三种最常见的热学过程,分别是等容过程、等压过程和等温过程。

1.等容过程等容过程(也称为等体积过程)是指在恒定的体积下,将热量引入系统或让系统中的热量流失的过程。

例如,加热密封容器中的气体就可以被认为是一个等容过程,因为容器的体积是不变的。

2.等压过程等压过程(也称为等压加热或等压膨胀过程)是指在恒定的压强下,引入或使系统中的热量流失的过程。

例如,让气体在一个搅拌锅内加热,使气体的内部压强不变,即为等压过程。

大学物理 热力学循环

大学物理 热力学循环

热力学循环(thermodynamic cycle)基本定义热力学系统经过一系列传递热量并做功的热力学过程组成的集合,通过压强、温度等状态变量的变化,最终使热力学系统回到初始状态,又称循环过程。

热力学第一定律指出在一个循环中输入的净热量总等于输出的净功。

过程可重复的特性使得系统能够被连续操作,从而热力学循环是热力学中一个很重要的概念。

在实际应用中,热力学循环经常被看作是一个准静态过程并被当作实际热机和热泵的工作模型。

例如热机工作时,其中的工作物质即通过一系列的状态变化,把从高温热源吸取热量的一部分转变为机械功,将一部分废热排放到低温热源,而工作物质本身又回复到原来的状态。

由于热机要不断地工作,其中的工作物质就必须周而复始地进行这种循环过程,以不断地从热源吸取热量并对外作功。

一个热力学循环(斯特灵循环)的P-V图卡诺循环的P-V图在P-V图上热力学循环可表示为一个闭合曲线,P-V图的Y轴表示压强,X轴表示体积,则闭合曲线所包围的面积等于过程所做的功,不过在循环过程中系统的内能是变化的,只是当每一次循环结束时系统内能会回到初始值。

一个理想热机的循环示意图(箭头指向顺时针方向)热力学循环的类型理论上一个热力学循环由三个或多个热力学过程组成,这些过程可以为:等温过程(温度恒定,即使伴随有吸热或放热过程),等压过程(压强恒定),等容过程(体积恒定),绝热过程(系统与外界无热交换),等熵过程(可逆绝热过程),等焓过程(焓保持恒定)两种主要的热力学循环类型是热机循环和热泵循环。

热机循环将输入的部分热量转化为输出的机械功,而热泵循环通过输入的机械功将热量从低温传向高温。

如果组成循环的全部过程都是可逆的,则称此种循环为可逆循环;如果过程中的任一部分或全部是不可逆的,则称此种循环为不可逆循环。

热机循环将输入的部分热量转化为输出的机械功,而热泵循环通过输入的机械功将热量从低温传向高温。

完全由准静态过程组成的循环能够通过控制来作为热机或热泵循环使用。

热力学循环的分析深入了解热机循环中的功率与效率计算

热力学循环的分析深入了解热机循环中的功率与效率计算

热力学循环的分析深入了解热机循环中的功率与效率计算热力学循环的分析——深入了解热机循环中的功率与效率计算本文将深入探讨热力学循环的分析,重点关注热机循环中的功率和效率计算方法。

热力学循环是一种将热能转化为功的过程,是热力学在实际应用中最常见的形式之一。

了解热力学循环中的功率与效率计算,对于研究和优化热力学系统具有重要意义。

热力学循环是通过在系统内进行热交换和功交换的过程来实现能量转化的。

常见的热机循环包括卡诺循环、斯特林循环、奥托循环等。

在研究热机循环时,我们通常关注的是两个关键参数:功率和效率。

功率是指单位时间内执行的功。

在热机循环中,功率计算常用的方法是通过热交换和机械功交换的加和来计算。

在卡诺循环中,功率可以表示为:P = Q1 - Q2其中P表示功率,Q1表示向工作物质提供的热量,Q2表示从工作物质中取走的热量。

斯特林循环和奥托循环中的功率计算类似,具体的计算方法可以根据循环的特点进行细化。

效率是指系统从输入热能中转化为有效功的比例。

在热机循环中,效率计算常用的方法是根据卡诺循环的理论效率来进行计算。

卡诺循环是一个理想化的循环,其效率由两个温度之比决定,可以表示为:η = 1 - T2 / T1其中η表示效率,T1表示高温热源的温度,T2表示低温热源的温度。

通过计算实际循环与卡诺循环的效率比值,可以得到实际循环的效率。

除了上述常用的功率和效率计算方法外,热机循环中还有其他衡量指标的分析方法。

例如,循环的过程中热机对外界的热量交换量可以用热机的热容量来表示,通过计算循环过程中的热量交换的差值,可以获得循环中的热容量。

此外,还可以通过热机的等熵指数来分析循环中的功率和效率。

等熵指数是对于压缩机和涡轮机等热机元件非常重要的参数,它描述了在等熵过程中因热能转化而引起的变化。

通过进一步对等熵指数进行计算和分析,可以得到更加准确的功率和效率。

总之,在研究热力学循环时,我们需要深入了解热机循环中的功率与效率计算方法。

热力学中的非平衡态的热力学循环分析

热力学中的非平衡态的热力学循环分析

热力学中的非平衡态的热力学循环分析热力学是研究热能及其转换与其他形式能量之间相互转化的学科。

热力学循环是指通过一系列的热能转换过程,将热能转化为机械能或其他能量形式的过程。

在热力学循环中,系统处于非平衡态时,其热力学性质与平衡态有所不同。

本文将以非平衡态的热力学循环为主题,分析其中的一些关键问题。

一、非平衡态的定义与特点在热力学中,平衡态是指系统的宏观性质不随时间改变的状态。

而非平衡态则是指系统的宏观性质随时间的推移而变化的状态。

非平衡态的特点是系统内各个部分之间的宏观性质不同,存在温度、压力、密度、浓度等的梯度或变化。

正因为非平衡态中存在宏观性质的差异,热力学循环在此状态下进行必然涉及到热量和功的传递,以及熵的产生和增加等过程。

与平衡态不同,非平衡态的热力学循环需要考虑这些额外的因素。

二、非平衡态热力学循环的分析方法非平衡态的热力学循环相对于平衡态热力学循环,其分析方法上有一定的差异。

在非平衡态条件下,我们需要引入一些新的概念和方法来描述系统的宏观性质。

1. 热力学流热力学流是指在非平衡态热力学循环中,由于温度、压力或浓度等参数的梯度,热量或物质会在系统中发生传输的现象。

热力学流的存在会带来能量和物质的损失,因此在分析非平衡态热力学循环时,我们需要考虑热力学流的影响。

2. 不可逆性非平衡态热力学循环中,由于热力学流的存在和熵的产生,其过程往往是不可逆的。

不可逆性的存在使得热力学循环效率降低,并导致系统的熵增加。

因此,在分析非平衡态热力学循环时,我们需要考虑不可逆性的影响。

三、非平衡态的热力学循环示例下面我们以一个具体的热力学循环为例,来分析非平衡态条件下的热力学循环。

假设我们有一个活塞与一个气缸相连,活塞可以在气缸内做往复运动。

开始时,气缸内的气体是在一个较低的温度下,在活塞的作用下进行膨胀。

膨胀过程中,气体的温度、压力和体积都会发生变化。

在膨胀过程中,由于温度和压力的差异,热力学流会导致热量的传递,使得系统的宏观性质发生变化。

热力学循环与热效率的计算

热力学循环与热效率的计算

热力学循环与热效率的计算热力学循环是指通过一系列热能转换的过程,将热能转化为机械功的循环过程。

在工程领域中,热力学循环被广泛应用于各种能源转换系统,例如发电厂、汽车引擎等。

热效率是衡量热力学循环性能的重要指标。

本文将介绍热力学循环及其计算热效率的方法。

一、热力学循环的基本概念热力学循环一般由四个基本步骤组成:加热、膨胀、冷却和压缩。

在这四个步骤中,热能在工作物质(如水蒸气或气体)中的状态发生变化,从而完成能量转换的过程。

常见的热力学循环有卡诺循环、布雷顿循环等。

二、热效率的定义与计算热效率是指在热力学循环中,通过对输入热量和输出功的比值来衡量能量转换的程度。

热效率的计算公式如下:热效率 = 输出功 / 输入热量其中,输出功是指在循环过程中通过机械装置输出的能量,输入热量是指在循环过程中输入系统的热能。

三、卡诺循环的热效率计算卡诺循环是一种理想化的循环,其热效率被认为是热力学循环的上限。

卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。

在计算卡诺循环的热效率时,需要知道循环过程中的温度。

热效率 = (Th - Tc) / Th其中,Th表示最高温度,Tc表示最低温度。

四、实际循环的热效率计算实际循环的热效率往往低于卡诺循环的热效率,这主要是由于实际循环中存在能量损失的原因。

实际循环的热效率计算需要考虑到能量损失因素,如摩擦、热传导和排气损失等。

热效率 = (输出功 - 损失功) / 输入热量在实际工程中,为了提高热效率,可以通过优化循环参数、改进热交换设备和降低能量损失等手段进行。

五、其他热力学循环的热效率计算除了卡诺循环和实际循环,还有其他一些常见的热力学循环,如布雷顿循环、克劳修斯循环等。

这些循环的热效率计算方法与卡诺循环和实际循环有所不同,需要根据具体循环步骤和参数进行计算。

总结:热力学循环与热效率的计算是工程领域中重要的问题。

通过对热力学循环过程的分析和热效率的计算,可以评估循环系统的性能,进而指导系统的设计和优化。

自然界中的热力环流现象

自然界中的热力环流现象

自然界中的热力环流现象1.引言1.1 概述概述:自然界中的热力环流现象是指在地球大气和海洋中存在的有规律的热量转移和环流运动。

这些现象在地球上的气候形成、天气变化、海洋水循环、生物分布等方面起着至关重要的作用。

热力环流的本质是由于地球上的不均匀加热而形成的温度差异,驱动着空气和水的运动,使热能从高温区域流向低温区域,从而维持着地球的热平衡。

作为地球气候系统和大气环境的重要组成部分,热力环流广泛存在于地球的不同区域和不同尺度上。

在大气中,热力环流通过热对流和水平运动形式表现出来,如热对流云、扰动中的风流等。

在海洋中,热力环流由海水的热胀冷缩和风的作用等形成,如洋流、涡旋等。

自然界中的热力环流现象是相互联系、相互影响的,形成了一个复杂而精密的系统。

它们之间的相互作用导致了地球上的局部和全球的气候变化,影响到地球上的生态系统和人类社会。

例如,赤道附近的热带环流直接影响了全球气候,南北极的极地环流对海洋环境和气候都产生了重要影响。

热力环流的研究对于了解地球气候变化、预测天气变化、维护生态平衡和保护环境都具有重要意义。

通过对热力环流的深入研究,可以更好地理解地球的自然规律,为人类社会的可持续发展提供科学依据。

同时,未来的热力环流研究还需要结合大数据、人工智能等新技术,开展更加精确、全面的观测和模拟,以提高对热力环流的认识和预测能力,为应对气候变化和环境挑战提供支持。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以写成:在本文中,将对自然界中的热力环流现象进行深入的讨论和研究。

首先,将从引言开始,概述热力环流的基本概念和原理。

接着,详细介绍自然界中存在的不同热力环流现象,包括但不限于大气环流、海洋环流和地球内部热对流等。

通过对这些热力环流现象的探究,我们可以深入了解它们的形成原因、运行机制以及与其他地球系统的相互作用。

在结论部分,将对热力环流的重要性进行总结,强调其在维持地球气候和环境平衡方面的关键作用。

同时,也可以展望热力环流研究的未来发展,讨论可能的研究方向和挑战。

热力学循环图解

热力学循环图解

热力学循环图解热力学循环是热力学中一个重要的概念,它描述了能量在一个系统中的转换和传递过程。

通过热力学循环的图解,我们可以更直观地理解和分析不同热力学循环的性质和特点。

本文将通过图解的方式,介绍几种常见的热力学循环,包括卡诺循环、布雷顿循环和奥特曼循环。

一、卡诺循环卡诺循环是一个理想的热力学循环,它由两个等温过程和两个绝热过程组成。

在图解中,我们用P-V图(压力-体积图)表示卡诺循环。

首先,从状态A开始,系统经历一个等温膨胀过程,沿着等温线扩大体积,到达状态B。

在这个过程中,系统从热源吸收热量Q1,对外界做功W1。

接着,系统经历一个绝热膨胀过程,沿着绝热线膨胀,到达状态C。

在这个过程中,系统不与外界交换热量,对外界做功W2。

然后,系统经历一个等温压缩过程,沿着等温线减小体积,到达状态D。

在这个过程中,系统向冷源释放热量Q2,对外界做负功-W3。

最后,系统经历一个绝热压缩过程,沿着绝热线压缩,回到初始状态A。

在这个过程中,系统不与外界交换热量,对外界做负功-W4。

卡诺循环的效率可以表示为:η = (Q1-Q2) / Q1 = 1 - (Q2/Q1)其中,Q1表示从热源吸收的热量,Q2表示向冷源释放的热量。

根据热力学第一定律,热量守恒,即Q1 = W1 + W2,Q2 = W3 +W4。

因此,卡诺循环的效率可以改写为:η = 1 - (W3 + W4) / (W1 + W2)卡诺循环的特点是效率最高,它是理想热机的上限。

但是,在实际应用中,由于存在摩擦、传热损失等非理想因素,实际热机的效率往往低于卡诺循环的效率。

二、布雷顿循环布雷顿循环是一种常用的蒸汽动力循环,广泛应用于发电厂和热能利用系统中。

在图解中,我们使用T-s图(温度-熵图)表示布雷顿循环。

布雷顿循环包括四个过程:压缩、加热、膨胀和冷却。

首先,从状态1开始,蒸汽经过压缩过程,到达状态2。

在这个过程中,蒸汽被压缩,温度和压力升高。

然后,蒸汽经过加热过程,到达状态3。

热力学系统分析

热力学系统分析

热力学系统分析热力学是研究热、功和能量转化关系的物理学分支,广泛应用于各个领域,包括能源工程、化学工程和生物医学等。

在热力学系统分析中,我们可以通过对系统的能量流和热流进行综合分析,以评估系统的热力学性能。

本文将重点讨论热力学系统的分析方法和应用。

一、热力学基本概念在进行热力学系统分析之前,我们需要了解一些基本概念。

首先是热力学系统的定义。

热力学系统是指由一定质量和能量所组成的物体或者物质集合,可以与外界进行能量和物质交换。

根据系统与外界的交换情况,热力学系统可以分为开放系统、封闭系统和孤立系统。

其次是热力学的基本定律。

根据热力学的基本定律,能量守恒是热力学系统分析的基础。

热力学第一定律表明了能量不会被创造和消失,只能从一种形式转换为另一种形式。

热力学第二定律则描述了能量转换的方向性,即自然界中热量只能从高温物体传递到低温物体。

二、热力学系统的分析方法1. 通过热传导分析热传导是恒温系统内或不同温度区域之间的热量传递过程。

通过分析热传导路径和材料的热导率,可以评估系统的热量损失和节能潜力。

例如,在建筑工程领域,我们可以通过对建筑材料的热导率和墙体的结构进行分析,来评估室内外温差对于能源消耗的影响。

2. 通过热辐射分析热辐射是指热能以电磁波的形式传播的过程。

通过分析热辐射的频谱分布和辐射率,可以评估系统的辐射传热效果。

例如,在太阳能领域,我们可以通过对太阳辐射谱分析和太阳能电池的光电转换效率分析,来评估太阳能发电系统的热力学性能。

3. 通过热力学循环分析热力学循环是指将热能转换为功的过程。

通过分析热力学循环的效率和能量转换损失,可以评估系统的能源利用效率。

例如,在能源工程领域,我们可以通过对燃烧循环或蒸汽发电循环的分析,来评估燃料的利用率和电力损耗。

三、热力学系统分析的应用热力学系统分析在各个领域都有广泛应用。

以下是几个典型的应用示例:1. 能源系统优化通过热力学系统分析,我们可以评估能源系统的热损失和能量利用效率,从而优化系统运行参数和设备配置,提高能源利用效率。

热力学循环和热机效率分析

热力学循环和热机效率分析

热力学循环和热机效率分析热力学循环和热机效率是研究热能转化和能量利用的重要概念。

本文将介绍热力学循环和热机效率的基本原理,并提供一些分析方法和实例。

一、热力学循环的概念热力学循环是指一个系统在内部发生一系列可逆或不可逆的热力学过程后,最终回到初始状态的过程。

在热力学循环中,系统可能与外界进行能量交换,包括热量交换和功交换。

热力学循环通常用于描述热能转化过程,如汽车发动机、蒸汽轮机等。

二、热机效率的定义热机效率是指热机从供热源中获得的能量与其向冷凝器中放出的能量之比。

热机效率可以用以下公式表示:η = (Q燃烧室 - Q冷凝器) / Q燃烧室其中,η表示热机效率,Q燃烧室表示燃烧室中燃料燃烧产生的热量,Q冷凝器表示冷凝器中排出的热量。

三、卡诺循环和卡诺热机卡诺循环是一种理想的热力学循环,由两个等温过程和两个绝热过程组成。

卡诺循环可用于分析热力学循环和热机效率的上限。

卡诺热机是基于卡诺循环原理构建的热机,其热机效率达到理论上的最大值。

卡诺热机的热机效率可以用下式计算:η = (T1 - T2) / T1其中,T1表示供热源的温度,T2表示冷凝器温度。

四、实际热机效率和热力学循环分析实际热机效率与卡诺热机效率存在差距,这一差距被称为热机的损失。

热机损失的主要原因包括内部能量损失、摩擦损失、热量损失等。

为了分析实际热机的性能,可以采用热力学循环的分析方法。

最常用的热力学循环分析方法是T-s图分析和p-v图分析。

T-s图分析是将温度和熵作为坐标,绘制系统的热力学循环过程,以便更直观地了解系统的能量转化过程和效率损失。

p-v图分析是将压力和体积作为坐标,绘制系统的热力学循环过程,可以更直观地观察系统的功交换过程和热量交换过程。

通过T-s图和p-v图的分析,可以评估热力学循环过程中的能量损失情况,并进一步优化系统的设计和运行参数,以提高热机效率。

五、实例分析以汽车发动机为例,可以利用热力学循环和热机效率的分析方法来评估其性能。

热力学循环知识点总结

热力学循环知识点总结

热力学循环知识点总结热力学循环是研究能量转化和能量转移的重要领域,广泛应用于能源工程和热能设备的设计与优化。

本文将对热力学循环中的关键概念和基本原理进行总结,以便读者更好地理解和应用于实际问题。

一、热力学基础知识热力学是研究物质内在能量和宏观现象之间相互作用关系的学科。

下面介绍一些与热力学循环相关的基本概念:1. 系统和环境:热力学研究对象被称为系统,系统以外的一切被称为环境。

热力学循环通常将工质作为系统来研究。

2. 状态和过程:系统的一切属性在某一时刻的取值称为系统的状态,而状态之间的变化称为过程。

3. 热力学性质:包括温度、压力、体积、能量等。

4. 热力学第一定律:能量守恒定律,能量不能被创造或毁灭,只能由一种形式转化为另一种形式或从一个系统传输到另一个系统。

5. 热力学第二定律:热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,这是自然界中的普遍现象。

二、热力学循环的基本概念与分类热力学循环是一系列热力学过程组成的闭合路径,旨在实现能量的转换或转移。

常见的热力学循环有卡诺循环、布雷顿循环、朗肯循环等。

以下是对一些常见热力学循环的简要介绍:1. 卡诺循环:卡诺循环是一个理想的热力学循环,由四个过程组成:绝热膨胀、等温膨胀、绝热压缩、等温压缩。

它是热机的理论极限,对于给定的高温热源和低温热源,效率达到最高。

2. 布雷顿循环:布雷顿循环是蒸汽动力机的基本循环,也是现代热电站的基本循环。

它包括四个过程:等压加热、绝热膨胀、等压冷却、绝热压缩。

3. 朗肯循环:朗肯循环是内燃机常用的循环方式,包括四个过程:等容加热、绝热膨胀、等容冷却、绝热压缩。

三、常见热力学循环的分析方法与参数为了对热力学循环进行性能评估和优化设计,需要引入一些重要的分析方法和参数:1. 热效率:热效率是指热机在一次循环中输出功的比例,通常用来评估热机性能的好坏。

热效率等于净功输出与输入热量之比。

2. 工作物质:热力学循环所使用的物质被称为工作物质,常见的工作物质有水、空气、制冷剂等,在不同循环中选择不同的工作物质可以达到不同的目标。

热力学循环过程的分析

热力学循环过程的分析

热力学循环过程的分析热力学循环是指在封闭环境中从一定的初始状态开始,通过不同的热力学过程,最终返回到初始状态的过程。

这种过程与我们生活中的循环运动类似,必须保证始终守恒某些物理量才能完成一次完整的循环。

在热力学循环过程中,产生或消耗的能量量是我们最为关心的。

为了分析热力学循环过程,我们需要用到一些热力学基础知识。

一、热力学基础知识热力学是研究热现象和热能转移的学科,是物理学的一个分支。

热力学中最重要的量是热力学状态参量,包括温度、压力、体积和熵等。

热力学第一定律是能量守恒定律,它表明能量不会从无到有或从有到无地消失,但会在不同物质之间转换。

热力学第二定律则规定了自然界中不可逆的过程,如热量的自发传递和物质的自发流动等。

二、热力学循环的基本过程热力学循环中包括四个基本过程:等温过程、绝热过程、等压过程和等焓过程。

下面我们分别来介绍这些过程:1.等温过程等温过程是指在恒温条件下进行的过程。

在等温过程中,系统中的温度保持不变。

在经典物理学中,等温过程的温度是个常数,因此该过程恒为柱体状。

理想气体等温过程中,PV=常数,其中P为压强,V为体积。

2.绝热过程绝热过程是指在没有热量交换、热量不流出和不流入的条件下进行的过程。

绝热过程一般与体积变化或压强变化有关。

在绝热过程中,系统的内能不变。

绝热过程有助于提高热机的效率,因为无热量流入或流出意味着系统能够更充分地利用内部能量。

3.等压过程等压过程是指在恒定压力条件下进行的过程。

在等压过程中,系统的体积发生变化,但压力保持恒定。

理想气体等压过程中,V/T=常数,其中V为体积,T为温度。

4.等焓过程等焓过程是指在恒定焓的条件下进行的过程。

在这种过程中,系统的内能和体积会发生变化,但焓保持恒定。

等焓过程通常是指在常温常压下进行的过程,其中系统中的压强、温度和物质的摩尔数不发生变化。

三、热力学循环的类型热力学循环通常被分为几种类型,包括卡诺循环、斯特林循环和布雷顿循环等。

热力学循环与效率的分析

热力学循环与效率的分析

热力学循环与效率的分析热力学循环是热力学系统中能量传递和转化的过程。

在实际应用中,热力学循环被广泛用于发电厂、汽车发动机等能量转化装置,以及制冷和空调系统等能量传递装置。

本文将对热力学循环与效率进行详细的分析。

1. 热力学循环的基本原理在热力学循环中,能量从高温热源转移到低温热源。

根据热力学第一定律和第二定律,热力学循环遵循能量守恒和熵增原理。

常见的热力学循环包括Carnot循环、Rankine循环和Otto循环等。

2. Carnot循环Carnot循环是一个理想的热力学循环,由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程组成。

Carnot循环的效率完全由高温热源和低温热源的温度差决定,效率为1-Tc/Th,其中Tc为低温热源温度,Th为高温热源温度。

3. Rankine循环Rankine循环是一种常用于蒸汽动力系统的热力学循环。

它由蒸汽发生器、汽轮机、冷凝器和泵四个主要部件组成。

在Rankine循环中,蒸汽在高温高压下膨胀,从而驱动汽轮机工作,然后被冷凝为水并输送回蒸汽发生器。

Rankine循环的效率取决于蒸汽发生器和冷凝器的温度差。

4. Otto循环Otto循环是一种常用于内燃机的热力学循环。

它由四个过程组成:吸入、压缩、燃烧和排出。

在Otto循环中,燃料和空气混合物在缸内燃烧产生推动力,驱动活塞向下运动,从而进行功的输出。

Otto循环的效率取决于压缩比和燃烧过程的效率。

5. 热力学循环的效率热力学循环的效率定义为所产生的有用功除以输入热量。

在实际应用中,热力学循环的效率通常低于理想循环效率。

各种损失机制,如热量散失、压力损失和摩擦损失等,都会导致循环效率降低。

因此,提高热力学循环的效率是一个重要的研究方向。

6. 提高热力学循环效率的方法为了提高热力学循环的效率,可以采用以下方法:(1)增加高温热源的温度;(2)降低低温热源的温度;(3)优化循环中的各个组件,减少能量损失;(4)采用热回收技术,将废热转化为有用的热能;(5)使用节能措施,减少能量的损耗。

工程热力学知识点总结

工程热力学知识点总结

工程热力学知识点总结工程热力学是一门研究能量转换规律以及热能有效利用的学科,它在能源、动力、化工等领域有着广泛的应用。

以下是对工程热力学一些重要知识点的总结。

一、基本概念1、热力系统热力系统是指人为选取的一定范围内的物质作为研究对象。

根据系统与外界的物质和能量交换情况,可分为闭口系统(与外界无物质交换)、开口系统(与外界有物质交换)和绝热系统(与外界无热量交换)等。

2、状态参数描述热力系统状态的物理量称为状态参数,如压力、温度、比体积等。

状态参数的特点是只取决于系统的状态,而与达到该状态的路径无关。

3、热力过程热力系统从一个状态变化到另一个状态所经历的途径称为热力过程。

常见的热力过程有定容过程、定压过程、定温过程和绝热过程等。

4、热力循环系统经历一系列热力过程后又回到初始状态,所形成的封闭过程称为热力循环。

二、热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒与转换定律在热力学中的应用,其表达式为:输入系统的能量输出系统的能量=系统储存能量的变化。

对于闭口系统,热力学第一定律可表示为:$Q =\Delta U + W$,其中$Q$ 为系统吸收的热量,$\Delta U$ 为系统内能的变化,$W$ 为系统对外所做的功。

对于开口系统,热力学第一定律的表达式较为复杂,需要考虑进、出口的能量流动。

三、热力学第二定律热力学第二定律指出了热过程的方向性和不可逆性。

常见的表述有克劳修斯表述和开尔文表述。

克劳修斯表述:热量不可能自发地从低温物体传向高温物体。

开尔文表述:不可能从单一热源取热使之完全变为有用功而不产生其他影响。

热力学第二定律的实质是揭示了自然界中一切自发过程都是不可逆的。

四、理想气体的性质理想气体是一种假设的气体模型,其分子之间没有相互作用力,分子本身不占有体积。

理想气体的状态方程为$pV = nRT$,其中$p$ 为压力,$V$ 为体积,$n$ 为物质的量,$R$ 为气体常数,$T$ 为温度。

理想气体的内能和焓仅与温度有关,与压力和体积无关。

热力学循环和热机效率的计算与分析

热力学循环和热机效率的计算与分析

热力学循环和热机效率的计算与分析热力学循环是指在特定的温度和压力条件下,物质经历一系列物理和化学过程形成的系统,例如常见的蒸汽动力循环、循环发电等。

热力学循环中的热机效率是计算热力学循环能否实现的重要指标,在实际应用中,能够有效地指导和帮助工程师进行设计、改进和运营。

一、热机效率的定义热机效率是指系统中工质从热源(高温区)吸收热量时能够转化为能力(例如电能、机械能等)的比例,通常用符号η表示。

由于热机效率的定义涉及到吸热和放热的功率,因此可以将其表示为:η=W/Qh=Qh-Qc/Qh其中,W是工作物质获得的能量,Qh是从热源吸收的热量,Qc是排放到冷源中的热量。

通过上述公式,可以看到热机效率愈大,热机的性能也就更优越。

此外,由热力学第二定律可知,热机效率有一个最大值,即卡诺热机的效率,正是由于这个最大值的存在,引发了热机效率的许多研究和分析。

二、热力学循环的分类热力学循环根据工作物质的不同,可分为气体循环和水蒸气循环。

在气体循环中,工作介质可以是空气、氮气等,而在水蒸气循环中,工作介质则为水蒸气。

从能量转换的角度看,热力学循环又可以分为热力学气体循环和蒸汽动力循环。

以热力学气体循环为例,可以将其分为布雷顿循环、奥托循环和戴维-珀特森循环等类型。

布雷顿循环是一种绝热过程和等压过程的混合型循环,适用于内燃机和航空发动机等领域。

奥托循环是内燃机中最常见的循环类型,其流程包括吸入、压缩、燃烧和排放四个阶段。

戴维-珀特森循环是一种改进型的布雷顿循环,增加了一个冷却阶段,可以有效降低焚烧室温度。

三、热机效率计算的方法热机效率的计算方法依赖于具体的热力学循环类型和工作介质。

以布雷顿循环为例,其热机效率的计算方法为:η=(Th-Tc)/Th其中,Th和Tc分别为热源和冷源的温度。

在计算时,可以将热力学循环分为四个阶段,分别进行能量平衡和力学平衡的计算。

对于热力学循环中的不同复杂度,还可以采用其他的方法进行计算。

热力学循环系统的热力分析

热力学循环系统的热力分析

热力学循环系统的热力分析热力学循环系统是一种能够将热能转化为机械能的能量转换系统。

通过不同的工作介质和工作过程,可以利用热能产生压力差,从而使机械设备工作。

为了更好地理解热力学循环系统,我们需要对其进行热力分析。

热力学循环系统的热力分析需要从以下几个方面进行:1、理解热力学循环系统的基本原理热力学循环系统基于热力学第一定律和第二定律,是一种能量转换系统。

系统内的热能可以被转化为机械能,从而驱动一些设备进行工作。

2、掌握热力学循环系统的组成及基本工作流程热力学循环系统包括以下几个组成部分:热源、工作介质、热交换器、工作机械、冷却介质和输送器。

其基本工作流程为:从热源得到高温热能,通过热交换器与工作介质进行热交换,使工作介质的温度升高;然后,工作介质被输送到工作机械,利用其压力差将机械转动,产生机械能;最后,工作介质被输送到冷却介质和热交换器,进行冷却并将热能释放到环境中。

3、理解热力学循环系统的热力循环热力学循环系统的热力循环可以分为两类:理想热力循环和实际热力循环。

理想热力循环是指高效、无损耗的热力循环,其工质处于理想状态。

而实际热力循环则存在一定的能量损失,其工质处于非理想状态。

4、了解不同的热力学循环系统常见的热力学循环系统包括:蒸汽动力循环、气体动力循环、吸收式循环、压缩式制冷循环等。

不同的系统具有不同的工作介质和工作过程,各自有其优势和缺点。

5、掌握热力学循环系统的热力分析方法热力学循环系统的热力分析方法包括:热平衡分析、热力学分析、能量分析等。

其中,热平衡分析可以帮助我们了解系统内热能的流动情况,热力学分析可以帮助我们了解不同系统的热力学性能,能量分析可以帮助我们确定系统的能源利用效率。

6、应用热力学循环系统的热力分析热力学循环系统的热力分析可以应用于许多领域,如能源利用、环境保护、电力生产等。

通过热力分析,我们可以优化系统设计,提高能源利用效率,减少环境污染。

综上所述,热力学循环系统的热力分析是非常重要的,可以帮助我们深入理解系统的工作原理和性能特点,进而进行系统优化和改进。

热力学中的热力学循环和热效应分析

热力学中的热力学循环和热效应分析

热力学中的热力学循环和热效应分析热力学循环是热力学的一个重要概念,它用于描述能量在热力系统中的循环传递过程。

通过热力学循环,我们可以了解到能量在系统中的变化和转化情况,从而进一步分析热力学效应。

本文将介绍热力学循环的基本概念和常见类型,并分析热力学循环中的热效应。

一、热力学循环的基本概念热力学循环是指一系列经过不同热力学过程组成的过程链,它是一个封闭系统,在循环过程中可以将能量从一个位置转移到另一个位置。

在热力学循环中,系统经历的过程可以是绝热过程、等温过程、等容过程或绝热等容过程等。

热力学循环通常由四个基本过程组成:膨胀、压缩、冷却和加热。

在膨胀过程中,系统吸收能量并做功;在压缩过程中,系统对外界做功并释放能量;在冷却过程中,系统放热;在加热过程中,系统吸热。

二、常见的热力学循环类型1. 卡诺循环卡诺循环是热力学循环中最为理想的循环,它由两个等温过程和两个绝热过程组成。

卡诺循环的特点是在给定温度范围内,效率最高。

卡诺循环的循环过程如下:- 等温膨胀过程:系统与高温热源接触,吸收热量并膨胀。

- 绝热膨胀过程:系统与绝热边界接触,无传热发生,进行绝热膨胀。

- 等温压缩过程:系统与低温热源接触,放出热量并压缩。

- 绝热压缩过程:系统与绝热边界接触,无传热发生,进行绝热压缩。

2. 斯特林循环斯特林循环是一种通过周期性的绝热和等温过程进行能量转换的热力学循环。

它是一种理想化的循环,用于实现热机和制冷机。

斯特林循环的基本过程如下:- 绝热膨胀过程:系统与绝热边界接触,无传热发生,进行绝热膨胀。

- 等温膨胀过程:系统与高温热源接触,吸收热量并膨胀。

- 绝热压缩过程:系统与绝热边界接触,无传热发生,进行绝热压缩。

- 等温压缩过程:系统与低温热源接触,放出热量并压缩。

三、热力学循环中的热效应分析在热力学循环中,热效应是指系统在热力学过程中产生的吸热或放热现象。

热效应直接影响到热力学循环的效率和能量转化效果。

1. 卡诺循环中的热效应在卡诺循环中,等温过程中的吸热和放热是系统热效应的主要表现。

热力学中的热力学循环和热机

热力学中的热力学循环和热机

热力学中的热力学循环和热机热力学循环是指一系列的能量转换过程,通过在工作物体和外界之间进行热交换和功交换,从而使系统回到最初的状态。

热机则是一种利用热力学循环实现能量转换的装置。

本文将详细介绍热力学循环的基本原理和热机的工作原理。

一、热力学循环的基本原理热力学循环是基于热力学第一定律和第二定律的基本原理而建立起来的。

根据热力学第一定律,能量守恒,即系统能量的增量等于系统所吸收的热量减去系统所做的功。

而热力学第二定律则规定了热量只能从高温物体流向低温物体,不可能自发地从低温物体流向高温物体。

热力学循环基于这两个原理,通过一系列热力学过程将热量转化为功,并将剩余的热量排放到环境中,以达到系统的能量转换目的。

常见的热力学循环包括卡诺循环、布雷顿循环等。

二、卡诺循环卡诺循环是一种理想化的热力学循环,其工作原理是基于可逆热机的模型。

卡诺循环由两个等温过程和两个等熵(绝热)过程组成。

在卡诺循环中,工作物质分别在高温热源和低温热源之间进行吸热和放热,并在两个等绝热过程中进行功交换。

卡诺循环最大的特点是具有最高的热效率,其热效率只取决于热源的温度差异。

卡诺循环为理想化的热力学循环,实际的热力学循环往往由于实现可逆性的困难而无法达到卡诺循环的效率。

三、布雷顿循环布雷顿循环是一种常用的实际热力学循环,其工作原理是基于内燃机的工作原理。

在布雷顿循环中,燃料在高温燃烧室中燃烧产生高温高压的燃烧气体,然后由涡轮机转化为功。

涡轮机的功输出驱动压缩机进行压缩,将气体送回燃烧室进行循环。

布雷顿循环基于热力学循环的原理,通过一系列的热力学过程实现能量的转换。

布雷顿循环广泛应用于内燃机、汽车发动机等领域,是目前最常见的热力学循环之一。

四、热力学循环在实际应用中的意义热力学循环和热机在现代工业领域中具有重要的意义。

首先,热力学循环提供了一种有效的能量转换方式,使得各种能源可以被高效利用。

通过热力学循环,热能可以被转化为机械能,推动设备和机械的运行,从而实现工业生产的需求。

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s (3)2点:湿度太大,侵
蚀汽轮机叶片。
§6.2 朗肯循环
一、工作原理
过热器
1
汽轮机
将卡诺循环的2个定温 过程改为定压过程:
6
锅炉
T 发电机
2
凝汽器
4
3
给水泵
5 4
3
1 6
2
s
二、朗肯循环热效率 T 锅炉中吸热量:q1h1h4
q1 1
5
6 w1-2
4
汽轮机作功: ws,12 h1h2 w3-4 3
朗肯循环存在的问题
1、提高P1可以提高热效率,但x2下降对汽
轮机不利,限制了P1的提高;
2、定压吸、放热的传热温差大,导致朗肯 循环的热效率不高。
§6.3 朗肯循环的改进
1、蒸汽再热循环(reheat)
1
T
再 热
4
5
b
2
4
a
3
3
1a
6 b
2
s
再热循环汽轮机
再热循环的计算
T 5
1a 6b
吸热量:
有效功耗汽率: deDP sd0 Tm
理想输出轴功率:P0 Dh0 理想耗汽率: d0DP 01h0
[例1] 我国300MW汽轮发电机组:新蒸汽 p1=17M例1Pa,t1=550℃,汽轮机背压p2=5kPa。 求:汽轮机wT、给水泵 wP、循环热效率ηt、和 理论耗汽率d0 (1)按朗肯循环, (2)实际循环,汽轮机相对内效率为0.9。
(1) 相对内效率:
h
1 p1
T 实 理际 论功 功 hha0ct
h0
(2) 循环内效率:
i qh1ac t Tq1h0 Tt
p2hact
2act 2
s
3、其它性能参数
轴承摩擦损失,用机械效率m表示,则汽轮机输 出的有效功(轴功):
w sm h ac t T m h 0
有效功率: PsTmDh0 ,D为蒸汽耗量
热力循环概念和系统分析
哈尔滨第三发电厂
火电厂系统图
蒸汽动力循环系统的简化
四个主要设备:
1 汽轮机
锅炉

汽轮机

发电机 凝汽器
4
2
给水泵
凝汽器
3 给水泵
动画演示
§6.1 蒸汽卡诺循环
T
Tc
T1 4
T2 3
1、理论上可以实现
2、实际中无法采用
原因:
1
(1)受临界温度限制,
T1不高,故η并不高
2
(2)3-4:压缩汽水混合 物困难。
q2 2
凝汽器定压放热量:q2 h2h3 水泵绝热压缩耗功:ws,34 h4h3
s
一般很小, 占0.8~1%, 忽略泵功
t
wnet q1
ws,12ws,34 q1
t
h1 h1
h2 h3
用平均吸、放热温度表示的朗肯循环热效率
t
wq1 q2
q1
q1
1 q2 q1
1 T2 T1
T
q1
1
5
6w
背压p2,再热压力pb 。求:循环ηt、终
湿度,并与朗肯循环比较。
p1,t1 确定点1→ h1,s1 T
1a
pb,s1 确定点b → hb
5
pb,ta =t1确定点a → ha,Sa
p2,Sa确定点2 → x2
3
6b 2
由p2查饱和水h → h3
s
t ((hh11 hhb3)) ((hhaa hhb2))
q 1h 1h 4h ah b
放热量: q2 h2 h3
3
2
净功(忽略泵功):
s
w n et h 1 h b h a h 2
热效率: t,RHw qn1et
(h1hb)(hah2) (h1h4)(hahb)
结果:(1)再热使 t 提高; (2)x2
说明:
• 排汽干度x2提高,为提高初压创造了条件
p1 , p2不变,t1
好处:
t
1
T2 T1
T
5 4
3
1'
1 6
2 2'
•T1
t
• x 2 ' :有利于汽机安全
不利之处:
• 对耐热及强度要求高, 目前最高初温:~550℃
s •v2 :汽机出口尺寸
3、乏汽压力(背压)的影响
p1 , t1不变,p2
T
5 4 4' 3 3'
1 6
2 2'
s
影响:
•T 2
[解] 思路:
(1)在h-s图上,画出汽轮机过程线;
(2)确定各设备进出口状态,利用图表查
出所需参数,本题:h
T
1h
1 p1
4 3
2
h0
p2h2act
汽轮机:
s
进口p1, t1,查出h1;
2act 2
s
出口:从1点做垂线交p2于2点,查出h2,x2
实际出口:沿p2线往上量取h =(1-0.9)h0
找到2act点,查出h2act
水泵:进口3:饱和水, p2→饱和水和h3和s3 出口4:过冷水,p4=p1和s3查出h4
(1)按朗肯循环
p1
h1
汽轮机:wT =h1-h2=1448 kJ/kg 给水泵:wP =h4-h3=17.1 kJ/kg
h0
p2h2act
2act 2
s
水在锅炉中吸热:q1= h1-h4 =3271.2 kJ/kg
• 选择合适的再热压力,一次中间再热可使热效率提
高2%~5% • 再热压力 pb=pa 0.2~0.3p1 • p1<10MPa,一般不采用再热。
•我国100~300MW机组: p1>13.5MPa,采用一次
再热。超临界机组, t1>600℃,p1>25MPa,采用 二次再热
[例2] 已知新蒸汽p1,t1,汽轮机排汽
循环热效率:ηt =wnet /q1=(h1-h2- wP) /q1=0.442
理论耗汽率:d0 =1/(h1-h2)=6.84×10-7 kg/J
(2)按实际循环
汽轮机相对内效率为0.9: 计算同上, 只要把 h2换成h2act即可。
p1
h1
h0
p2h2act
2act 2
s
讨论:若忽略水泵功: ηt =wnet /q1=(h1-h2) /q1=0.445,误差很小。
3(4) q2 2
s
三、蒸汽参数对热效率的影响 1、蒸汽初压的影响 好处:
t
1
T2 T1
t1 , p2不变,p1
•T1
t
T
T1
5'
1' 1
6'
• v 2 ' ,汽机出口尺寸
不利之处:
6
• 对强度要求高
4' 4
3
2' 2
•x2 : 不利于汽轮机
安全。一般要求出口
s 干度大于0.85~ 0.88
2、蒸汽初温的影响
t
限制:环境温度
•现在大型机组的p2为 0.0035 ~ 0.005MPa,相 应的ts 为27~ 33℃ ,已达 最低限度。
四、实际循环
1、实际循环:实际蒸汽动力循环中,各过 程都是不可逆的,以汽轮机为例:
T 5
4 3
1 6
2 2act sh1p1h0p2h2act
2act 2
s
2、实际循环的热效率
终湿度y2=1-x2
2、回热循环 (regenerative)
1 1kg
表面式:
抽汽 冷凝水
a2
α kg
6
3
5
4
(1-α )kg
回热器
回热循环动画演示
去凝汽器
混合式回热器:
抽汽
给水
冷凝水
回热循环计算
T
1
6
1kg kg
a
4 5 (1- )kg
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