熱工與流體力學(xué)基礎(chǔ) 熱工篇_第2章

1、2021-12-52021-12-52021-12-52021-12-52021-12-52021-12-5第一節(jié)第一節(jié) 熱力系統(tǒng)儲(chǔ)存能熱力系統(tǒng)儲(chǔ)存能2021-12-52021-12-5( , )uf t v2021-12-52. 重力位能：重力位能：ep ，單位為單位為 j 或或 kj pemgz2kf12emc2021-12-5kpeuee2kpf12eueeucgz2021-12-52fk21mce 熱力系儲(chǔ)存能熱力系儲(chǔ)存能e內(nèi)動(dòng)能內(nèi)動(dòng)能-溫度溫度 uf（t，v）內(nèi)能內(nèi)能u、u(熱力學(xué)能熱力學(xué)能)內(nèi)位能內(nèi)位能-比體積比體積重力位能重力位能 ep ep mgz外儲(chǔ)存能外儲(chǔ)存能宏觀(guān)動(dòng)能宏觀(guān)動(dòng)

2、能 ek e u+ek+ep 或 eu+ek+ep2021-12-5 第二節(jié)第二節(jié) 熱力系與外界傳遞的能量熱力系與外界傳遞的能量熱量熱量功量功量工質(zhì)通過(guò)邊界時(shí)所攜帶的能量工質(zhì)通過(guò)邊界時(shí)所攜帶的能量在熱力過(guò)程中在熱力過(guò)程中,熱力系與外界交換的能量熱力系與外界交換的能量:2021-12-5一、一、 熱量熱量 1. 熱量熱量 熱力系和外界之間僅僅由于熱力系和外界之間僅僅由于溫度不同溫度不同而通而通過(guò)邊界傳遞的能量稱(chēng)為熱量。過(guò)邊界傳遞的能量稱(chēng)為熱量。 u熱量是在熱傳遞中物體能量改變的量度。熱量是在熱傳遞中物體能量改變的量度。u熱量不是狀態(tài)參數(shù)，而是與過(guò)程緊密相關(guān)的熱量不是狀態(tài)參數(shù)，而是與過(guò)程緊密相關(guān)的

3、一個(gè)過(guò)程量一個(gè)過(guò)程量。u對(duì)于熱力系的某個(gè)狀態(tài)，我們可以說(shuō)它具有對(duì)于熱力系的某個(gè)狀態(tài)，我們可以說(shuō)它具有多少能量，而不能說(shuō)具有多少熱量，只能說(shuō)熱多少能量，而不能說(shuō)具有多少熱量，只能說(shuō)熱力系與外界交換了多少熱量。力系與外界交換了多少熱量。2021-12-5 熱量符號(hào)熱量符號(hào): q , 單位為單位為j或或kj 。 單位質(zhì)量工質(zhì)與外界交換的熱量用單位質(zhì)量工質(zhì)與外界交換的熱量用q 表示表示,單單位為位為j/kg或kj/kg 。 微元過(guò)程中熱力系與外界交換的微小熱微元過(guò)程中熱力系與外界交換的微小熱量用量用 q 或或 q表示。表示。 熱量正負(fù)規(guī)定熱量正負(fù)規(guī)定: 2021-12-5 由于熱量是熱力系與外界間因存

4、在溫差而由于熱量是熱力系與外界間因存在溫差而傳遞的能量，因此狀態(tài)參數(shù)溫度傳遞的能量，因此狀態(tài)參數(shù)溫度t便是熱量傳便是熱量傳遞的推動(dòng)力，只要熱力系與外界間存在微小的遞的推動(dòng)力，只要熱力系與外界間存在微小的溫度差，就有熱量的傳遞溫度差，就有熱量的傳遞 相應(yīng)地也必然存在某一狀態(tài)參數(shù)，它的變相應(yīng)地也必然存在某一狀態(tài)參數(shù)，它的變化量可以作為熱力系與外界間有無(wú)熱量傳遞以化量可以作為熱力系與外界間有無(wú)熱量傳遞以及熱量傳遞方向的標(biāo)志及熱量傳遞方向的標(biāo)志 2021-12-52. 熵熵 有溫差便有熱量的傳遞有溫差便有熱量的傳遞,可用可用熵熵的變化量作為熱的變化量作為熱力系與外界間有無(wú)熱量傳遞以及熱量傳遞方向的標(biāo)力

5、系與外界間有無(wú)熱量傳遞以及熱量傳遞方向的標(biāo)志志 。 熵熵: s , 單位為單位為j/k 或或 kj/k 。 單位質(zhì)量工質(zhì)所具有的熵稱(chēng)為單位質(zhì)量工質(zhì)所具有的熵稱(chēng)為比熵比熵, 用用 s 表示表示, 單單位為位為 j/（kg k) 或或 kj/（kg k） 。 2021-12-5 用熵計(jì)算熱量用熵計(jì)算熱量stqd21對(duì)微元可逆過(guò)程對(duì)微元可逆過(guò)程 : q tds 或或 q tds d0s 0q， d0s 0q， d0s 0q，對(duì)可逆熱力過(guò)程對(duì)可逆熱力過(guò)程1-2:stqd21或或2021-12-53. 溫熵圖溫熵圖 (t-s圖圖)圖2-1 t-s圖從圖中分析可知，熱力系的初、終狀態(tài)相同，但從圖中分析可知

6、，熱力系的初、終狀態(tài)相同，但經(jīng)歷的過(guò)程不同，其傳熱量也不相同。再次說(shuō)明經(jīng)歷的過(guò)程不同，其傳熱量也不相同。再次說(shuō)明熱量是過(guò)程量熱量是過(guò)程量，它與過(guò)程特性有關(guān)。，它與過(guò)程特性有關(guān)。2021-12-5二二、 功量功量 在力差作用下在力差作用下,熱力系與外界發(fā)生的能量交熱力系與外界發(fā)生的能量交換就是換就是功量。功量。 功量亦為過(guò)程量。功量亦為過(guò)程量。 有各種形式的功有各種形式的功,如電功、磁功、膨脹功、軸功等。如電功、磁功、膨脹功、軸功等。工程熱力學(xué)主要研究?jī)煞N功量形式工程熱力學(xué)主要研究?jī)煞N功量形式: 體積變化功體積變化功 軸功軸功2021-12-51、體積變化功體積變化功 由于熱力系體積發(fā)生變化（增

7、大或縮?。┒ㄟ^(guò)邊由于熱力系體積發(fā)生變化（增大或縮?。┒ㄟ^(guò)邊界向外界傳遞的機(jī)械功稱(chēng)為體積變化功（界向外界傳遞的機(jī)械功稱(chēng)為體積變化功（膨脹功膨脹功或或壓縮功壓縮功）。）。 體積變化功體積變化功: w , 單位為單位為j或或kj 。 1kg工質(zhì)傳遞的體積變化功用符號(hào)工質(zhì)傳遞的體積變化功用符號(hào)w表示，單位為表示，單位為j/kg或或kj/kg。 正負(fù)規(guī)定正負(fù)規(guī)定: 熱力系對(duì)外作膨脹功熱力系對(duì)外作膨脹功熱力系對(duì)外作壓縮功熱力系對(duì)外作壓縮功2021-12-5 體積變化功的計(jì)算體積變化功的計(jì)算如圖如圖2-2所示所示, 1kg的氣體的氣體 ;可逆膨脹過(guò)程可逆膨脹過(guò)程 ; p，a，dx對(duì)于對(duì)于pdvpadxw

8、2121pdvwwmkg工質(zhì)工質(zhì)21pdvmww圖2-2 體積變化功2021-12-5 示功圖示功圖示功圖示功圖21wpdv2021-12-52、軸功軸功 熱力系通過(guò)機(jī)械軸與外界交換的功量。熱力系通過(guò)機(jī)械軸與外界交換的功量。 軸功軸功: ws , 單位為單位為j或或kj 。 1kg工質(zhì)傳遞的軸功用符號(hào)工質(zhì)傳遞的軸功用符號(hào)ws表示，單位為表示，單位為j/kg或或kj/kg。 正負(fù)規(guī)定正負(fù)規(guī)定: ws熱力系向外輸出軸功熱力系向外輸出軸功ws外界向熱力系輸入軸功外界向熱力系輸入軸功2021-12-5 軸功的特點(diǎn)軸功的特點(diǎn) 剛性絕熱封閉熱剛性絕熱封閉熱力系不可以任意地力系不可以任意地交換軸功，即交換軸

9、功，即: 外界功源向其輸入軸功外界功源向其輸入軸功將轉(zhuǎn)換成熱量而增加熱將轉(zhuǎn)換成熱量而增加熱力系的熱力學(xué)能。力系的熱力學(xué)能。 剛性絕熱封閉熱力系不剛性絕熱封閉熱力系不可能向外界輸出軸功可能向外界輸出軸功2021-12-5 開(kāi)口熱力系與外界開(kāi)口熱力系與外界可以任意地交換軸功，可以任意地交換軸功，即即: 熱力系可向外輸出軸功熱力系可向外輸出軸功, 如燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)等如燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)等 熱力系可接受輸入的軸功熱力系可接受輸入的軸功, 如泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)如泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)2021-12-5 功率功率 單位時(shí)間所作的功單位時(shí)間所作的功。 功率單位功率單位: w或或kw，1w 1j/s。 用功率可用

10、功率可比較熱機(jī)的做功能力比較熱機(jī)的做功能力。2021-12-5三三、隨工質(zhì)流動(dòng)傳遞的能量隨工質(zhì)流動(dòng)傳遞的能量 開(kāi)口熱力系在運(yùn)行時(shí)，存在工質(zhì)的流入、流出，它們開(kāi)口熱力系在運(yùn)行時(shí)，存在工質(zhì)的流入、流出，它們?cè)诮?jīng)過(guò)邊界時(shí)攜帶有一部分能量同時(shí)流過(guò)邊界，這類(lèi)能量包在經(jīng)過(guò)邊界時(shí)攜帶有一部分能量同時(shí)流過(guò)邊界，這類(lèi)能量包括兩部分括兩部分: 流動(dòng)工質(zhì)本身的儲(chǔ)存能流動(dòng)工質(zhì)本身的儲(chǔ)存能 e 流動(dòng)功流動(dòng)功(推動(dòng)功推動(dòng)功) wf mgzmcue2f212021-12-5 流動(dòng)功流動(dòng)功 開(kāi)口系因工質(zhì)流動(dòng)而傳遞的功量稱(chēng)為開(kāi)口系因工質(zhì)流動(dòng)而傳遞的功量稱(chēng)為流動(dòng)功流動(dòng)功,又又稱(chēng)稱(chēng)推動(dòng)功推動(dòng)功。即推動(dòng)工質(zhì)流動(dòng)而做的功。即推動(dòng)工質(zhì)流

11、動(dòng)而做的功。 流動(dòng)功是為推動(dòng)工質(zhì)通過(guò)控制體界面而傳遞的機(jī)械功，它流動(dòng)功是為推動(dòng)工質(zhì)通過(guò)控制體界面而傳遞的機(jī)械功，它是維持工質(zhì)正常流動(dòng)所必須傳遞的能量。是維持工質(zhì)正常流動(dòng)所必須傳遞的能量。 流動(dòng)功流動(dòng)功: wf , 單位為單位為 j或或kj 1kg工質(zhì)所作流動(dòng)功用工質(zhì)所作流動(dòng)功用 wf 表示，單位為表示，單位為j/kg或或kj/kg。2021-12-5 如圖所示，已知如圖所示，已知dm，p，v，a 對(duì)對(duì)dm工質(zhì)工質(zhì): wf padx pdv pvdm 對(duì)對(duì)1kg工質(zhì)工質(zhì) : 1kg工質(zhì)流入和流出控制體的凈流動(dòng)功為工質(zhì)流入和流出控制體的凈流動(dòng)功為 wf p2v2 p1v1 流動(dòng)功是一種特殊的功，其

12、數(shù)值取決于流動(dòng)功是一種特殊的功，其數(shù)值取決于控制體進(jìn)、出口界面上工質(zhì)的熱力狀態(tài)。控制體進(jìn)、出口界面上工質(zhì)的熱力狀態(tài)。 pvmwwdff2021-12-5 流動(dòng)功是由泵和風(fēng)機(jī)等加給被輸送流動(dòng)功是由泵和風(fēng)機(jī)等加給被輸送工質(zhì)并隨著工質(zhì)的流動(dòng)而向前傳遞工質(zhì)并隨著工質(zhì)的流動(dòng)而向前傳遞的一種能量，不是工質(zhì)本身具有的的一種能量，不是工質(zhì)本身具有的能量。能量。2021-12-5 流動(dòng)工質(zhì)傳遞的總能量流動(dòng)工質(zhì)傳遞的總能量: 流動(dòng)工質(zhì)本身的儲(chǔ)存能流動(dòng)工質(zhì)本身的儲(chǔ)存能 e 流動(dòng)功流動(dòng)功(推動(dòng)功推動(dòng)功) wf 即: 或 pvmgzmcu2f21pvgzcu2f212021-12-5四四、焓及其物理意義焓及其物理意義

13、令令 h u pv 焓焓(單位單位: j或或kj ) 或或 h u pv 比焓比焓(單位單位: j/kg或或kj/kg ) 焓也是焓也是狀態(tài)參數(shù)狀態(tài)參數(shù),與工質(zhì)是否流動(dòng)無(wú)關(guān)。與工質(zhì)是否流動(dòng)無(wú)關(guān)。 對(duì)開(kāi)口熱力系、流動(dòng)工質(zhì)，焓表示工質(zhì)在流動(dòng)過(guò)程中攜帶對(duì)開(kāi)口熱力系、流動(dòng)工質(zhì)，焓表示工質(zhì)在流動(dòng)過(guò)程中攜帶的由其熱力狀態(tài)決定的那部分能量；的由其熱力狀態(tài)決定的那部分能量； 對(duì)封閉熱力系，焓表示由熱力學(xué)能、壓力和比體積組成的對(duì)封閉熱力系，焓表示由熱力學(xué)能、壓力和比體積組成的一個(gè)復(fù)合狀態(tài)參數(shù)。一個(gè)復(fù)合狀態(tài)參數(shù)。 引入狀態(tài)參數(shù)焓后引入狀態(tài)參數(shù)焓后, 流動(dòng)工質(zhì)傳遞的總能量為流動(dòng)工質(zhì)傳遞的總能量為: 或或mgzmch

14、2f21gzch2f212021-12-5 第三節(jié)第三節(jié) 熱學(xué)第一定律熱學(xué)第一定律一一、熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)。 可表述為可表述為: 熱能和機(jī)械能在傳遞和轉(zhuǎn)換時(shí)熱能和機(jī)械能在傳遞和轉(zhuǎn)換時(shí),能量的總量必定守恒。能量的總量必定守恒。 第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)是不存在的。第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)是不存在的。 對(duì)一切熱力系統(tǒng)和熱力過(guò)程對(duì)一切熱力系統(tǒng)和熱力過(guò)程,有有:2021-12-5二、封閉熱力系的能量方程二、封閉熱力系的能量方程q=u+w或或qu w 對(duì)微元過(guò)程：對(duì)微元過(guò)程： q du w 或或 q du w 上述各式適用于封閉熱力系上述各式適用于封閉熱力系 的任何工質(zhì)進(jìn)行的一切熱力過(guò)程。它表示加給熱力系

15、的任何工質(zhì)進(jìn)行的一切熱力過(guò)程。它表示加給熱力系的熱量一部分用來(lái)對(duì)外膨脹做功，另一部分用來(lái)增加的熱量一部分用來(lái)對(duì)外膨脹做功，另一部分用來(lái)增加工質(zhì)的熱力學(xué)能，儲(chǔ)存于工質(zhì)內(nèi)部。工質(zhì)的熱力學(xué)能，儲(chǔ)存于工質(zhì)內(nèi)部。 對(duì)于可逆過(guò)程對(duì)于可逆過(guò)程 : q du pdv 或或 qu vpd212021-12-5 例例2-1 對(duì)于對(duì)于12kg的氣體在封閉熱力系中吸熱膨脹，的氣體在封閉熱力系中吸熱膨脹，吸收的熱量為吸收的熱量為140kj，對(duì)外作了，對(duì)外作了95kj的膨脹功。問(wèn)該過(guò)程的膨脹功。問(wèn)該過(guò)程中氣體的熱力學(xué)能是增加還是減少？每千克氣體熱力學(xué)中氣體的熱力學(xué)能是增加還是減少？每千克氣體熱力學(xué)能變化多少？能變化多少？

16、 解解：根據(jù)公式（：根據(jù)公式（2-18）得）得 u q w 140 95 45 （kj） 由于由于 u 45kj0，故氣體的熱力學(xué)能增加。，故氣體的熱力學(xué)能增加。 每千克氣體熱力學(xué)能的增加量為每千克氣體熱力學(xué)能的增加量為 （kj/kg）75. 31245muu2021-12-5 例例2-2 對(duì)定量的氣體提供熱量對(duì)定量的氣體提供熱量100kj，使其由狀態(tài)，使其由狀態(tài)1沿沿a途徑變化至狀態(tài)途徑變化至狀態(tài)2（圖（圖2-6），同時(shí)對(duì)外做功），同時(shí)對(duì)外做功60kj。若。若外界對(duì)該氣體做功外界對(duì)該氣體做功40kj，迫使它從狀態(tài)，迫使它從狀態(tài)2沿沿b途徑返回至途徑返回至狀態(tài)狀態(tài)1，問(wèn)返回過(guò)程中工質(zhì)吸熱還是放

17、熱？其量為多少？，問(wèn)返回過(guò)程中工質(zhì)吸熱還是放熱？其量為多少？又若返回時(shí)不沿又若返回時(shí)不沿b途徑而沿途徑而沿c途徑，此時(shí)壓縮氣體的功為途徑，此時(shí)壓縮氣體的功為50kj，問(wèn)，問(wèn)c過(guò)程中是否吸收熱量？過(guò)程中是否吸收熱量？ 2021-12-5 解解：（：（1）氣體由）氣體由1a2沿沿2b1返回時(shí)與外界交換的熱返回時(shí)與外界交換的熱量量q2b1的計(jì)算。的計(jì)算。 對(duì)于每一個(gè)熱力過(guò)程，滿(mǎn)足能量方程對(duì)于每一個(gè)熱力過(guò)程，滿(mǎn)足能量方程qu w，對(duì)，對(duì)于一個(gè)循環(huán)，因?yàn)闊崃W(xué)能是狀態(tài)參數(shù)，滿(mǎn)足于一個(gè)循環(huán)，因?yàn)闊崃W(xué)能是狀態(tài)參數(shù)，滿(mǎn)足 或或 。則。則 q1a2 q2b1 w1a2 w2b1 q2b1 w1a2 w2b1

18、q1a2 60 40 10080 （kj） （2）由過(guò)程）由過(guò)程1a2和和2c1組成循環(huán)時(shí)，氣體與外界交組成循環(huán)時(shí)，氣體與外界交換的熱量換的熱量q2c1的計(jì)算。的計(jì)算。 與上述同理與上述同理 q1a2 q2c1 w1a2 w2c1 q2c1 w1a2 w2c1 q1a2 60 50 10090 （kj） 計(jì)算所得熱量均為負(fù)值，表示氣體在兩種不同的返計(jì)算所得熱量均為負(fù)值，表示氣體在兩種不同的返回過(guò)程中均放出熱量，且壓縮氣體的功越大，放熱量越回過(guò)程中均放出熱量，且壓縮氣體的功越大，放熱量越多。多。0duwq2021-12-5三、開(kāi)口熱力系的穩(wěn)定流動(dòng)能量方程三、開(kāi)口熱力系的穩(wěn)定流動(dòng)能量方程1. 穩(wěn)定

19、流動(dòng)穩(wěn)定流動(dòng) 在在開(kāi)口熱力系開(kāi)口熱力系中，工質(zhì)的流動(dòng)狀況不隨時(shí)間而改變，中，工質(zhì)的流動(dòng)狀況不隨時(shí)間而改變，即流道中任意截面上工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)不隨時(shí)間改變即流道中任意截面上工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)不隨時(shí)間改變. 特征特征: 單位時(shí)間內(nèi)熱力系與外界傳遞的熱量和功量不隨時(shí)間改變。單位時(shí)間內(nèi)熱力系與外界傳遞的熱量和功量不隨時(shí)間改變。 各流通截面工質(zhì)的質(zhì)量流量相等、且不隨時(shí)間而改變。各流通截面工質(zhì)的質(zhì)量流量相等、且不隨時(shí)間而改變。 2021-12-52. 開(kāi)口熱力系的穩(wěn)定流動(dòng)能量方程開(kāi)口熱力系的穩(wěn)定流動(dòng)能量方程12mmm2021-12-51kg工質(zhì)進(jìn)入熱力系帶進(jìn)的能量工質(zhì)進(jìn)入熱力系帶進(jìn)的能量121f1121gzcu

20、e，流動(dòng)功，流動(dòng)功p1v1 ，1kg工質(zhì)工質(zhì)流出熱力系帶出的能量流出熱力系帶出的能量222f2221gzcue，流動(dòng)功流動(dòng)功p2v2 又假定又假定1kg工質(zhì)流經(jīng)熱力系時(shí)從外界吸工質(zhì)流經(jīng)熱力系時(shí)從外界吸入的熱量為入的熱量為q，通過(guò)熱力系對(duì)外界輸出，通過(guò)熱力系對(duì)外界輸出的軸功為的軸功為ws2021-12-5根據(jù)熱力學(xué)第一定律根據(jù)熱力學(xué)第一定律, 有有 : 對(duì)微元熱力過(guò)程對(duì)微元熱力過(guò)程: 上述各式適用于開(kāi)口熱力系穩(wěn)定流動(dòng)的各種熱力過(guò)程。上述各式適用于開(kāi)口熱力系穩(wěn)定流動(dòng)的各種熱力過(guò)程。02121s22222f211121f1wvpgzcuqvpgzcus1221f22f1221wzzgcchhq2fs

21、1ddd2qhcg zw2fs12hcg zw 2021-12-5四、技術(shù)功四、技術(shù)功 wt 在熱力學(xué)中上，將工程上可以直接利用在熱力學(xué)中上，將工程上可以直接利用的的wt。對(duì)微元熱力過(guò)程對(duì)微元熱力過(guò)程s2ft21wzgcws2ftdd21wzgcw2021-12-52fs12qhcg zw tqhw wtqh（uw）（up2v2p1v1） 即 wtw （p2v2 p1v1） 表明表明: 工質(zhì)穩(wěn)定流經(jīng)熱力設(shè)備時(shí)所作的技術(shù)功等于體積工質(zhì)穩(wěn)定流經(jīng)熱力設(shè)備時(shí)所作的技術(shù)功等于體積 變化功減去凈流動(dòng)功。變化功減去凈流動(dòng)功。tdqhw 2021-12-5 對(duì)于穩(wěn)定流動(dòng)的可逆過(guò)程對(duì)于穩(wěn)定流動(dòng)的可逆過(guò)程1-2上

22、式中，上式中，v 恒為正值，負(fù)號(hào)表示技術(shù)功的正負(fù)恒為正值，負(fù)號(hào)表示技術(shù)功的正負(fù)與與dp相反，即：相反，即： wt 0 ，過(guò)程中壓力降低，對(duì)外做功；，過(guò)程中壓力降低，對(duì)外做功； wt 0 ，工質(zhì)的壓力增加，外界對(duì)工質(zhì)做功。，工質(zhì)的壓力增加，外界對(duì)工質(zhì)做功。212121211122tddddpvpvvpvpvpvpw2021-12-521dqhv p ddqhv p 2t1dwv p 2021-12-5五、穩(wěn)定流動(dòng)能量方程的應(yīng)用五、穩(wěn)定流動(dòng)能量方程的應(yīng)用 工程上工程上,對(duì)許多熱工設(shè)備的運(yùn)行對(duì)許多熱工設(shè)備的運(yùn)行,可利用簡(jiǎn)化的穩(wěn)定流動(dòng)能可利用簡(jiǎn)化的穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式分析它們的能量關(guān)系量方程式分析它們的

23、能量關(guān)系。1. 動(dòng)力機(jī)械動(dòng)力機(jī)械 動(dòng)力機(jī)械對(duì)外輸出的軸功等于工質(zhì)的焓降。 理論功率理論功率 2. 泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)工質(zhì)流經(jīng)泵與風(fēng)機(jī)，消耗的軸功等于焓的增加。 21shhw)(21msmhhqwqp12shhw2021-12-53. 壓縮機(jī)壓縮機(jī)qhhw12s2021-12-52021-12-5 4. 換熱器換熱器工質(zhì)在換熱器中吸收的熱量等于焓的增加。 5. 噴管與擴(kuò)壓管?chē)姽芘c擴(kuò)壓管工質(zhì)流經(jīng)噴管或擴(kuò)壓管時(shí)， 動(dòng)能的增加等于焓的減少。 12hhq2121f22f21hhcc2021-12-5120hh2021-12-5 例例2-3 工質(zhì)以工質(zhì)以cf1 3m/s的速度通過(guò)截面的速度通過(guò)截面a1 45

24、cm2的管道的管道進(jìn)入動(dòng)力機(jī)械。已知進(jìn)口處進(jìn)入動(dòng)力機(jī)械。已知進(jìn)口處p1 689.48kpa，v1 0.3373m3/kg，u1 2326kj/kg，出口處，出口處h2 1395.6kj/kg。若忽略工質(zhì)的動(dòng)。若忽略工質(zhì)的動(dòng)能及位能的變化，且不考慮散熱，求該動(dòng)力機(jī)械輸出的理論能及位能的變化，且不考慮散熱，求該動(dòng)力機(jī)械輸出的理論功率。功率。 解：解：工質(zhì)的質(zhì)量流量為工質(zhì)的質(zhì)量流量為 （kg/s） 進(jìn)口比焓為進(jìn)口比焓為 （kj/kg） 動(dòng)力機(jī)械輸出的理論功率為動(dòng)力機(jī)械輸出的理論功率為 （kw）0400. 03373. 0104534111fmvacq6 .25583373. 048.68923261

25、111vpuh5 .466 .13956 .255804. 0)(21mhhqp2021-12-5 例例2-4 某蒸汽輪機(jī)，進(jìn)口蒸汽參數(shù)為某蒸汽輪機(jī)，進(jìn)口蒸汽參數(shù)為p1 9.0mpa，t1 500，h1 3386.4kj/kg，cf1 50m/s；出口蒸汽參數(shù)為；出口蒸汽參數(shù)為p2 0.004mpa，h2 2226.9kj/kg，cf2 140m/s，進(jìn)出口高度差，進(jìn)出口高度差為為12m，每千克蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)散熱，每千克蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)散熱15kj。試求：（。試求：（1）每千克）每千克蒸汽流經(jīng)汽輪機(jī)時(shí)所輸出的軸功。（蒸汽流經(jīng)汽輪機(jī)時(shí)所輸出的軸功。（2）進(jìn)、出口動(dòng)能差、）進(jìn)、出口動(dòng)能差、位能差忽略時(shí)，對(duì)輸出功的各自影響。（位能差忽略時(shí)，對(duì)輸出功的各自影響。（3）散熱忽略時(shí)，）