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1、理想氣體的熱力過程第1頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四第3章作業(yè)P144 3,6,7,14,20,22,26,27,28,32 第3章作業(yè)由 1、2、3 班交 地址:航空樓A座202室聯(lián)系人和改作業(yè)人員: 劉曉鋒 手機(jī): 第2頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四本章基本知識(shí)點(diǎn)熟練掌握定容、定壓、定溫、絕熱、多變過程中狀態(tài)參數(shù)p、v、T、u、h、s的計(jì)算,過程量Q、W的計(jì)算,以及上述過程在p-v 、T-s圖上的表示。分析對(duì)象: 閉口系統(tǒng) 過程性質(zhì):可逆過程過程特點(diǎn): 定容過程、定壓過程、定溫過程、,絕熱(多變)過程第3頁,共52頁,2022年,5月
2、20日,16點(diǎn)49分,星期四目的: 研究外部條件對(duì)熱能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換的影響,通過有利的外部條件,達(dá)到合理安排熱力過程,提高熱能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率的目的。基本任務(wù): 確定過程中工質(zhì)狀態(tài)參數(shù),能量轉(zhuǎn)換關(guān)系實(shí)例: 取開口系統(tǒng)的氣體壓縮第4頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四31基本熱力過程一.研究熱力學(xué)過程的目的與方法目的:提高熱力學(xué)過程的熱功轉(zhuǎn)換效率熱力學(xué)過程受外部條件影響 主要研究外部條件對(duì)熱功轉(zhuǎn)換的影響利用外部條件, 合理安排過程,形成最佳循環(huán)對(duì)已確定的過程,進(jìn)行熱力計(jì)算第5頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四參數(shù)會(huì)計(jì)算,就可以研究能量轉(zhuǎn)換的過程對(duì)象1)
3、 參數(shù) ( p, T, v, u, h, s ) 變化2) 能量轉(zhuǎn)換關(guān)系, q , w, wt方法抽象分類 2) 可逆過程 (不可逆再修正)基本過程第6頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四研究熱力學(xué)過程的依據(jù)2) 理想氣體3)可逆過程 1) 第一定律穩(wěn)流第7頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四研究熱力學(xué)過程的步驟1) 確定過程方程-該過程中參數(shù)變化關(guān)系5) 計(jì)算w , wt , q4) 求3) 用T - s 與 p - v 圖表示2) 根據(jù)以知參數(shù)及過程方程求未知參數(shù)第8頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四斜率=?曲線上凸?下凹
4、?斜率斜率理想氣體 s 的p-v 圖和 T-s 圖第9頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四 內(nèi)能變化焓變化熵變化 理想氣體 s 下 u, h, s的計(jì)算狀態(tài)參數(shù)的變化與過程無關(guān)第10頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四 膨脹功 w理想氣體 s 下w,wt ,q的計(jì)算技術(shù)功 wt熱量 q第11頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四若已知p1,T1,T2 , 求p2理想氣體變比熱 s 過程第12頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四理想氣體變比熱 s 過程已知p1,T1,T2 , 求p2若是空氣,查附表2第13頁,
5、共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四3-2 理想氣體熱力過程的綜合分析理想氣體的多變過程 (Polytropic process)過程方程n是常量,每一過程只有一 n 值初終態(tài)關(guān)系n第14頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四理想氣體 s 的初、終態(tài)第15頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四4-3理想氣體的多變過程 (Polytropic process)過程方程n是常量,每一過程有一 n 值初終態(tài)關(guān)系n第16頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四理想氣體 n 下 u, h, s的計(jì)算 內(nèi)能變化焓變化熵變化 狀態(tài)參
6、數(shù)的變化與過程無關(guān)第17頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四理想氣體 n 下w,wt ,q的計(jì)算多變過程比熱容第18頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四(1) 當(dāng) n = 0 (2) 當(dāng) n = 1多變過程與基本過程的關(guān)系(3) 當(dāng) n = k (4) 當(dāng) n = 基本過程是多變過程的特例pTsvnpTsv第19頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四初終態(tài)關(guān)系過程方程理想氣體的基本過程pTsvpTsv第20頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四理想氣體基本過程的 u, h, s 內(nèi)能變化焓變化熵變化 狀態(tài)參數(shù)的
7、變化與過程無關(guān)pTsv第21頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四理想氣體基本過程的wpTsv第22頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四理想氣體基本過程的wtpTsv第23頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四理想氣體基本過程的qpTsvcp 的定義cv 的定義第24頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四斜率理想氣體基本過程的p-v,T-s圖上凸?下凹?sTvpppp第25頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四斜率理想氣體基本過程的p-v,T-s圖上凸?下凹?sTvpppvvv第26頁,共52
8、頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四斜率理想氣體基本過程的p-v,T-s圖上凸?下凹?sTvpppTvvTT第27頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四理想氣體基本過程的p-v,T-s圖sTvpppsvvTTss第28頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四理想氣體基本過程的p-v,T-s圖sTvpppvvTTss第29頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四u在p-v,T-s圖上的變化趨勢(shì)sTvpuT=u0u0第30頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四w在p-v,T-s圖上的變化趨勢(shì)sTvpu0u0h0
9、h0w0w0第31頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四q在p-v,T-s圖上的變化趨勢(shì)sTvpu0u0h0h0w0w0wt0wt0q0Tq0第32頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四u,h,w,wt,q在p-v,T-s圖上的變化趨勢(shì)sTvpu0u0h0h0w0w0wt0wt0q0u,h (T ) w(v) wt (p) q (s )q0第33頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四第3章作業(yè)P144 3,6,7,14,20,22,26,27,28,32 第3章作業(yè)由 1、2、3 班交 地址:航空樓A座202室 工程熱力學(xué)作業(yè)解題過程
10、網(wǎng)站: 第34頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四3.5 氣體的壓縮壓氣機(jī)的作用生活中:自行車打氣。工業(yè)上:鍋爐鼓風(fēng)、出口引風(fēng)、煉鋼、燃?xì)廨啓C(jī)、制冷空調(diào)等等型式結(jié)構(gòu)活塞式(往復(fù)式)離心式軸流式葉輪式連續(xù)流動(dòng)壓力范圍通風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)壓縮機(jī)出口當(dāng)連續(xù)流動(dòng)第35頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四第36頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四第37頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四理論壓氣功(可逆過程)指什么功目的:研究耗功,越少越好活塞式壓氣機(jī)的壓氣過程技術(shù)功wt第38頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49
11、分,星期四(1)、特別快,來不及換熱。(2)、特別慢,熱全散走。(3)、實(shí)際壓氣過程是 可能的壓氣過程sTn第39頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四 三種壓氣過程的參數(shù)關(guān)系第40頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四 三種壓氣過程功的計(jì)算最小重要啟示第41頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四分級(jí)壓縮中間冷卻第42頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四兩級(jí)壓縮中間冷卻分析有一個(gè)最佳增壓比 省功第43頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四最佳增壓比的推導(dǎo) 省功第44頁,共52頁,2022年,5
12、月20日,16點(diǎn)49分,星期四最佳增壓比的推導(dǎo) 省功欲求w分級(jí)最小值,第45頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四最佳增壓比的推導(dǎo) 省功w分級(jí)最小值,最佳增壓比可證明若m級(jí)第46頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四分級(jí)壓縮的其它好處 潤滑油要求t160180,高壓壓氣機(jī)必須分級(jí)第47頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四分級(jí)壓縮的級(jí)數(shù)省功分級(jí)降低出口溫多級(jí)壓縮達(dá)到無窮多級(jí)(1)不可能實(shí)現(xiàn)(2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜(成本高)所以,一般采用 2 4 級(jí)壓縮T第48頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四活塞式壓氣機(jī)的余隙影響避免活塞與進(jìn)排氣閥碰撞,留有空隙余隙容積壓縮過程排氣,狀態(tài)未變殘留氣體膨脹進(jìn)新氣,狀態(tài)未變第49頁,共52頁,2022年,5月20日,16點(diǎn)49分,星期四活塞式壓氣機(jī)的余隙影響活塞排量研究VC對(duì)
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