清大熱工基礎(chǔ)課件05水蒸氣與濕空氣

第五章水蒸氣與濕空氣5－1

水蒸氣的產(chǎn)生過程

氣態(tài)工質(zhì)氣體蒸氣：遠(yuǎn)離液態(tài)，一般可作為理想氣體處理，如空氣、燃?xì)狻?/p>

：靠近液態(tài)，一般不能作為理想氣體處理，如水蒸氣、氨蒸氣等。

水蒸氣來源豐富，耗資少，無毒無味，比熱容大，傳熱好，有良好的膨脹和載熱性能，是熱工技術(shù)上應(yīng)用最廣泛的工質(zhì)。蒸氣是由液體汽化而產(chǎn)生的。

1液體汽化蒸發(fā)沸騰：任何溫度下在液體表面進(jìn)行的汽化現(xiàn)象，溫度愈高愈強(qiáng)烈。

：沸騰是在給定壓力所對(duì)應(yīng)的溫度下發(fā)生并伴隨著大量汽泡產(chǎn)生的汽化現(xiàn)象。

pts飽和液體飽和蒸氣飽和狀態(tài)：液面上蒸氣空間中的蒸氣和液體兩相達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。飽和壓力ps、飽和溫度ts：水蒸氣：ps＝0.101325MPa，ts=100oC2pt<tsv0ptsv'pts

vxptsv''pt>tsv水的定壓加熱過程：

濕飽和蒸氣（濕蒸氣）的干度x

mv-濕蒸氣中干飽和蒸氣的質(zhì)量

mw-濕蒸氣中飽和水的質(zhì)量

未飽和水a(chǎn)飽和水b濕飽和蒸氣c干飽和蒸氣d過熱蒸氣e汽化潛熱J/kg過熱度3水的定壓加熱過程在p-v圖和T-s圖上的表示：

飽和水線飽和蒸汽線臨界點(diǎn)臨界狀態(tài)水的臨界狀態(tài)℃

m3/kg

45-2

水蒸氣的狀態(tài)參數(shù)

水在臨界壓力或高于臨界壓力下定壓加熱到臨界溫度時(shí)，不存在汽液分界線和汽液共存的汽化過程，再加熱就直接成為過熱蒸汽。一般情況下，水蒸氣的性質(zhì)與理想氣體差別很大,為了便于工程計(jì)算，將不同溫度和不壓力下的未飽和水、飽和水、干飽和蒸汽和過熱蒸汽的狀態(tài)參數(shù)列成表或繪成線算圖。飽和水與飽和蒸氣表

分為以溫度為序（附錄表5）和以壓力為序（表6）兩種。56未飽和水與過熱蒸氣表（附錄表7）7

國際規(guī)定，蒸汽表取三相點(diǎn)（即固、液、汽三相共存狀態(tài)）液相水的熱力學(xué)能和熵為零。

即：p=

611.7Pa，v=0.00100021m3/kg,T=273.16K,u=0kJ/kg，s=0kJ/(kg·K)

濕蒸汽的狀態(tài)參數(shù)

1kg濕蒸汽是由xkg干蒸汽和（1－x）kg飽和水混合而成，注意單位8

水蒸氣的焓熵圖

C臨界點(diǎn)

CA下界線

CB上界線

定壓線

定容線

定溫線

定干度線

濕蒸汽區(qū)的定壓線就是定溫線。95-3

水蒸氣的基本熱力過程分析目的：分析步驟：了解過程中水蒸氣的狀態(tài)變化規(guī)律，確定過程中水蒸氣與外界的能量交換。

(1)

根據(jù)給定條件，在h-s圖上（或水蒸氣表中）查出初態(tài)的其它參數(shù)值;

(2)根據(jù)初態(tài)和過程特點(diǎn)以及終態(tài)的一個(gè)參數(shù)值，確定終態(tài)的其它參數(shù)值;

(3)根據(jù)熱力學(xué)基本定律，結(jié)合過程的特點(diǎn)，計(jì)算過程中工質(zhì)與外界交換的功量與熱量。10

在熱工計(jì)算中，遇到最多的是水蒸氣的定壓過程(如鍋爐中水蒸氣的產(chǎn)生與冷凝器中水蒸氣的凝結(jié))和絕熱過程(蒸汽機(jī)或汽輪機(jī)中水蒸氣的膨脹作功過程)。定壓過程

絕熱過程

11第五章小結(jié)(1)熟悉工程上應(yīng)用最廣泛的工質(zhì)－水蒸氣的定壓加熱