工程熱力學期末總結

2021-10-25 14:14:30 字數 2819 閱讀 2090

一、閉口系能量方程的表示式有以下幾種形式:

1kg工質經過有限過程2-1)

1kg工質經過微元過程2-2)

mkg工質經過有限過程2-3)

mkg工質經過微元過程: (2-4)

以上各式,對閉口系各種過程(可逆過程或不可逆過程)及各種工質都適用。

在應用以上各式時,如果是可逆過程的話,體積功可以表達為:

2-52-6)

(2-72-8)

閉口系經歷乙個迴圈時,由於是狀態引數,,所以

2-9)

式(2-9)是閉口系統經歷迴圈時的能量方程,即任意一迴圈的淨吸熱量與淨功量相等。

二、穩定流動能量方程

(2-10)

(適用於穩定流動系的任何工質、任何過程)

2-11)

(適用於穩定流動系的任何工質、可逆過程)

三、幾種功及相互之間的關係(見表一)

表一幾種功及相互之間的關係

四、比熱容

1、比熱容的種類(見表二)

表二比熱容的種類

2、平均比熱容: (2-12)

3、利用平均比熱容計算熱量: (2-13)

4、理想氣體的定值比熱容(見表三)

表三理想氣體的定值比熱容

其中: [j/(kg·k)]

—氣體的摩爾質量,如空氣的摩爾質量為28.96kg/kmol。

空氣的=287[j/(kg·k)],最好記住空氣的氣體常數。

引入比熱容比後,結合梅耶公式,又可得:

(2-142-15)

五、理想氣體的熱力學能、焓、熵(見表四)

表四理想氣體的熱力學能、焓、熵

(焓的定義: kj/kg , 焓是狀態引數)

六、氣體主要熱力過程的基本計算公式(見表五)

表五氣體主要熱力過程的基本計算公式

七、壓氣機工作原理及軸功的計算

1、壓氣機的工作原理

2、基本計算公式: : :

:3、壓氣機公升壓比↑,壓縮終溫會公升高,容積效率下降。

4、採用多級壓縮的優點是:降低排氣溫度,節省功的消耗。

5、當壓氣機採用兩級壓縮時,公升壓比,最有力的級間壓力:,

多級(z級)壓縮時:。

八、熱力學第二定律:

1、熱力學第二定律的實質、表述:克勞修斯說法、開爾文-浦朗克說法。

2、熱力學第二定律的數學表示式,會利用這些表示式判斷過程或迴圈是否能夠實現。

⑴克勞修斯積分不等式:

等號對可逆迴圈而言,不等號對不可逆迴圈成立。

等號對可逆過程而言,不等號對不可逆過程成立。

⑵熵增原理:孤立系統的熵只能增加(不可逆過程)或保持不變(可逆過程),而絕不能減少。任何實際過程都是不可逆過程,只能沿著使孤立系統熵增加的方向進行。

注意:1 克勞修斯積分不等式適用於迴圈,即針對工質,所以熱量、功的正和負都以工質作為物件考慮。

2 熵增原理表示式適用於孤立系統,熱量的方向以構成孤立系統的有關物體為物件,它們吸熱為正,放熱為負。

3、卡諾迴圈及卡諾定理是重點。

九、水蒸氣

1、基本概念:三相點、臨界點、飽和狀態、,,溼蒸汽、幹飽和蒸汽等。

2、水蒸氣的定壓發生過程:三個階段。

3、水蒸氣的圖與圖特點:一點、兩線、三區、五態的含義。

4、會查水蒸氣表,會查圖。

5、水蒸氣的四個基本熱力過程、、、在圖上的表示和熱量及功量的計算。

十、濕空氣

1、定義,

2、飽和空氣、未飽和空氣、絕對濕度、相對濕度、含溼量、焓、乾球溫度、溼球溫度、**溫度的含義,濕空氣的分子量和氣體常數的計算;濕空氣的比體積等。

3、重點掌握以下計算公式:

4、掌握濕空氣焓-溼圖的結構及其應用。已知某狀態點,會在焓-溼圖上表示這個狀態點,並會查出此狀態點的其餘引數,確定此狀態點所對應的溼球溫度、**溫度(參看教材p151:例8-3)。

4、會用濕空氣焓-溼圖表示濕空氣的基本熱力過程:加熱、等溼冷卻、去溼冷卻、絕熱加濕(等焓過程)、定溫加濕、濕空氣的混合。會計算過程中吸收或放出的熱量、加濕量、去溼量、混合後的狀態點的位置等。

十一、氣體和蒸汽的流動:

1、基本方程:

2、理想氣體定熵流動:

3、m>1 超音速流動

m=1 臨界音速流動

m<1 亞音速流動

4、噴管的作用:降壓增速。

5、噴管的計算

(1)滯止引數

(2)噴管出口流速: [注意:h的單位是j/(kg.k)]

(3)臨界壓力比:

特別是:對雙原子氣體,如空氣:,記住這個資料。

(4)臨界溫度:

(5)臨界流速:

(6)噴管出口壓力要根據背壓確定。

為使氣流充分膨脹,對漸縮噴管:

(7)最大流量

(8)噴管形式的選擇:

漸縮噴管

漸縮漸擴噴管

十二、動力迴圈

1、 蒸汽動力基本迴圈—朗肯迴圈是重點,應切實掌握。

(1) 會畫其流程圖及t-s圖。

(2) 會能量分析及熱效率的計算。

(3) 提高朗肯迴圈熱效率的基本途徑。

2、 掌握抽汽回熱迴圈、再熱迴圈的工作原理。

3、 掌握背壓式、調解抽汽式熱電迴圈的工作原理。

4、 理解內燃機迴圈的工作原理及相應的三種理論迴圈。

5、 掌握燃氣輪機迴圈的工作原理及分析計算是重點,應切實掌握。

十三、製冷迴圈

1、 空氣壓縮製冷迴圈的組成,工作原理及圖、圖。

2、 蒸汽壓縮製冷迴圈的組成,工作原理,圖。

3、 什麼是圖,圖中有哪些線族?蒸汽壓縮式製冷迴圈如何在圖上表示,並利用圖進行能量分析及製冷係數的計算。

4、 熱幫浦的工作原理及供熱係數的計算。

工程熱力學

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