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1、水 蒸 气 和 水 蒸 气 循 环,一、汽化和液化,汽化：由液态到气态的过程,蒸发：液体表面进行 的汽化过程,液化：由气相到液相的过程,沸腾：在液体表面及内部进行 的强烈汽化过程。,A 水蒸气的性质,二、饱和状态,当汽化速度=液化速度时，系统处于动态平衡，宏观上气、液两相保持一定的相对数量饱和状态。,饱和状态的温度饱和温度，ts(Ts)饱和状态的压力饱和压力，ps,加热，使温度升高如t，并保持定值，系统建立新的动态平衡。与之对应，p变成ps。,所以,一一对应，只有一个独立变量，即,几个名词：饱和液处于饱和状态的液体：t=ts 干饱和蒸汽处于饱和状态的蒸汽：t=ts 未饱和液温度低于所处压力下饱
2、和温度的液体：tts,tts=d称过 热度。湿饱和蒸汽饱和液和干饱和蒸汽的混合物：t=ts,三、干度,（湿度 y=1x）,x,0,1,饱和液,湿饱和蒸汽,干饱和蒸汽,定义：湿蒸汽中干饱和蒸汽的质量分数，用w或x表示。,四、水定压加热汽化过程,1、水定压加热汽化过程,预热,汽化,过热,tts,t=ts,t=ts,t=ts,tts,2、水定压加热汽化过程的p-v图及T-s图,临界点,1、零点规定,规定：三相点液态水热力学能及熵为零,可近似为零,五、水和水蒸气的状态参数,2、未饱和水（t，p）,查图表或由专用程序计算,3、饱和水和饱和水蒸气(ps和ts)查图表或由专用程序计算,压力不太高时，可近似,
3、4、过热蒸汽（p，t）,注意：过热蒸汽不可用类似未饱和 水的近似式，因cp变化复杂。,查图表或由专用程序计算。,5、湿饱和蒸汽,由ts（或ps）与x共同确定：,六、水蒸气表,1.饱和水和干饱和蒸汽表,2.未饱和水和过热蒸汽表,七、水蒸气的焓熵（h-s）图,一、定压过程,1、热量,2、汽化潜热,B 水蒸气的基本过程,三、定熵过程,四、水蒸气绝热节流,定义：由于局部阻力，使流体 压力降低的现象。,1、绝热节流一般概念,、水蒸气节流过程,节流后温度稍有下降,节流现象的工程应用,气体液化发动机功率调节孔板流量计，干度计利用J，结合实验，建立实际气体微分方程热网中蒸汽降压,C 循环和水蒸气的循环,一、循
4、环 1、定义：封闭的热力过程 特性：一切状态参数恢复原值，,2、动力循环（正向循环）,输出净功；在pv图及Ts图上顺时针进行；,3、逆向循环 制冷循环 热泵循环,一般地讲：输入净功；在状态参数图逆时针运行；,经济性指标：,动力循环：热效率,制冷循环：制冷系数,供暖系数,4、经济性指标,二、卡诺循环和卡诺定理,1、卡诺循环及其热效率 卡诺循环,是两个热源的可逆循环,卡诺循环热效率,讨论：,2）,3）,第二类永动机不可能制成；,1）,4）实际循环不可能实现卡诺循环；,5）卡诺循环指明了一切热机提高热效率的方向。,2、卡诺定理 定理1：在相同温度的高温热源和相同的低温热源 之间工作的一切可逆循环，其
5、热效率都相 等，与可逆循环的种类无关，与采用哪种 工质也无关。定理2：在同为温度T1的热源和同为温度T2的冷源 间工作的一切不可逆循环，其热效率必小 于可逆循环热效率。理论意义：1）提高热机效率的途径：可逆、提高T1，降低T2 2）提高热机效率的极限。,1、朗肯循环,三、简单蒸汽动力装置循环郎肯循环,2、朗肯循环的热效率,若忽略水泵功，则,3、初参数对朗肯循环热效率的影响,1）初温t1,2）初压力p1,但x2下降且p太高造成强度问题,3）背压p2,但受制于环境温度，不能任意,降低,同时，x2下降,四、核电厂理论循环,4-1 水在蒸汽发生器中的预热、汽化过程近似认为定压过程,1-2过程绝热,2-3乏汽在冷凝器中冷凝，也为定压过程,4-3绝热压缩，给水泵消耗的功,循环净功,忽略水泵功,
