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第七章水蒸氣--steam

§7–1飽和溫度和飽和壓力SaturatedtemperatureandSaturatedpressure

一.汽化和液化(vaporizationandliquefaction)汽化:由液態(tài)到氣態(tài)的過(guò)程蒸發(fā):在液體表面進(jìn)行的汽化過(guò)程液化:由氣相到液相的過(guò)程沸騰:在液體表面及內(nèi)部進(jìn)行的強(qiáng)烈汽化過(guò)程。1二.飽和狀態(tài)(Saturatedstate)當(dāng)汽化速度=液化速度時(shí),系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡,宏觀上氣、液兩相保持一定的相對(duì)數(shù)量—飽和狀態(tài)。飽和狀態(tài)的溫度—飽和溫度,ts(Ts)飽和狀態(tài)的壓力—飽和壓力,ps加熱,使溫度升高如t',并保持定值,系統(tǒng)建立新的動(dòng)態(tài)平衡。與之對(duì)應(yīng),p變成ps'。所以一一對(duì)應(yīng),只有一個(gè)獨(dú)立變量,即23幾個(gè)名詞:

飽和液(saturatedliquid)—處于飽和狀態(tài)的液體:t=ts

干飽和蒸汽(dry-saturatedvapor;dryvapor)—處于飽和狀態(tài)的蒸汽:t=ts

未飽和液(unsaturatedliquid)

—溫度低于所處壓力下飽和溫度的液體:t<ts

過(guò)熱蒸汽(superheatedvapor)

—溫度高于飽和溫度的蒸汽:t>ts,t–ts=d稱(chēng)過(guò)

熱度(degreeofsuperheat)。

濕飽和蒸汽(wet-saturatedvapor;wetvapor)

—飽和液和干飽和蒸汽的混合物:t=ts使未飽和液達(dá)飽和狀態(tài)的途徑:4三.干度--dryness(濕度y=1–x)x01飽和液濕飽和蒸汽干飽和蒸汽定義:濕蒸汽中干飽和蒸汽的質(zhì)量分?jǐn)?shù),用w或x表示。5四.克拉貝隆-克勞修斯方程1.吉布斯相律對(duì)于多元(如k個(gè)組元)多相(如f個(gè)相)元化學(xué)反應(yīng)的熱力系,其獨(dú)立參數(shù),即自由度n=k–f+2例:水在液相(或固相、氣相)k=1,f=1,故n=1-1+2,此時(shí)壓力,溫度均可獨(dú)立變化。水在汽液共存時(shí)k=1,f=2,故n=1,此時(shí)壓力和溫度中僅有一個(gè)可自由變化。三相點(diǎn):k=1,f=3故n=0水的三相點(diǎn)(triplepint):?62.克—克方程分別為汽化潛熱(heatofvaporization)、熔解熱(heatoffusion)和升華熱(heatofsublimation)。分析:1)因γ,λ,σ為“+”;T為“+”;故相平衡線斜率正負(fù)由體積差決定;

2)三相點(diǎn)處不光滑。7§7–2水定壓加熱汽化過(guò)程一.水定壓加熱汽化過(guò)程預(yù)熱汽化過(guò)熱t(yī)<tst=tst=tst=tst>ts8二.水定壓加熱汽化過(guò)程的p-v圖及T-s圖一點(diǎn):臨界點(diǎn)Criticalpoint兩線上界限線下界限線三區(qū)液汽液共存汽五態(tài)未飽和水飽和水濕蒸汽干飽和蒸汽過(guò)熱蒸汽9§7–3水和水蒸氣狀態(tài)參數(shù)水和水蒸氣的狀態(tài)參數(shù)可按不同區(qū)域,由給出的獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)通過(guò)實(shí)際氣體狀態(tài)方程及其他一般關(guān)系式計(jì)算(通常由計(jì)算機(jī)計(jì)算)或查圖表確定。一.零點(diǎn)規(guī)定規(guī)定:三相點(diǎn)液態(tài)水熱力學(xué)能及熵為零可近似為零在動(dòng)力工程中水蒸氣不宜利用理想氣體性質(zhì)計(jì)算幻燈片11幻燈片1210幻燈片1011二.未飽和水(t,p)查圖表或由專(zhuān)用程序計(jì)算三.飽和水和飽和水蒸氣(ps和ts)

查圖表或由專(zhuān)用程序計(jì)算壓力不太高時(shí),可近似四.過(guò)熱蒸汽(p,t)注意:過(guò)熱蒸汽不可用類(lèi)似未飽和水的近似式,因cp變化復(fù)雜。查圖表或由專(zhuān)用程序計(jì)算。12五.濕飽和蒸汽由ts(或ps)與x共同確定:13§7–4水蒸氣表和圖一.水蒸氣表

1.飽和水和干飽和蒸汽表142.未飽和水和過(guò)熱蒸汽表15二.水蒸氣的焓—熵(h-s)圖1)定壓線群濕蒸汽區(qū),T=Ts,直線過(guò)熱蒸汽區(qū),斜率隨T增大而增大0圖\h-s圖.jpg162)定溫線群濕蒸汽區(qū):直線,與等壓線重合過(guò)熱蒸汽區(qū):等溫線較等壓線平坦,低壓時(shí)趨于水平。psTv173)等容線群4)等干度線psTv等容線比等壓線陡18例題\第七章\A122233.ppt例題\第七章\A422144.ppt例題\第七章\A422155.ppt例題\第七章\A8221551.doc例題\第七章\A8221552.ppt19§7–5水蒸氣的基本過(guò)程一.基本公式過(guò)程中狀態(tài)參數(shù)確定—圖表或?qū)S贸绦蛴?jì)算。功、熱量的計(jì)算式:20二.定壓過(guò)程汽化潛熱p/MPa0.0010.010.111022.12γ/kJ/kg2485.02392.92257.92013.61319.7021三.定熵過(guò)程注意:水蒸氣其中為經(jīng)驗(yàn)數(shù)字過(guò)熱蒸汽κ=1.3飽和蒸汽κ=1.135濕蒸汽κ=1.035+0.1x或水蒸氣?22四.定體積過(guò)程v<vc時(shí),定容加熱x下降

v>vc時(shí),定容加熱x上升

定容加熱時(shí)x如何變化?思考:23§7–6水和水蒸氣熱力性質(zhì)程序簡(jiǎn)介目前,大多數(shù)軟件采用IFC公式,其適用范圍:273.16~1073.15K;0~100MPa;將整個(gè)區(qū)域分成

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