《工程热力学》第十章 水蒸汽及蒸汽动力循环

1第十章水蒸气及蒸汽动力循环（2学时）基本内容：水蒸气发生过程；蒸汽图表应用；水蒸气热力过程；朗肯循环及其热效率提高途径。基本要求：了解水蒸气各种术语及意义；掌握水蒸气图表应用；掌握朗肯循环及其热效率提高途径2概述3水蒸气发生过程4P工质工质工质PP3abm一、水蒸汽定压发生过程初始过冷水t=0.01℃tts(Ps对应)饱和水t=ts(Ps对应)湿饱和蒸汽t=ts(Ps对应)a-b：水的定压预热过程b-m-d：水的汽化过程5工质P3工质P3de干饱和蒸汽t=ts(Ps对应)过热蒸汽tts(Ps对应)d-e：水的定压过热过程6水蒸气定压发生过程P-V图与T-S图Pvv2TssabCdemPv’vxv”s’sxs”TsabdeCm7二、水蒸气发生过程中的能量转换关系1、水的定压预热过程：水的液体热q’随压力p增加而增加，能量转换关系''0)'(''')'()'(''01.001.001.001.001.001.001.0uquuuhhqvvvvpuuhhq国际会议规定82、水的定压汽化过程LLLvvpLuuLvvpuuhhL)()()()('''''汽化热L内汽化热外汽化热3、水的过热过程hhq9水蒸汽的P-V图与T-S图分析书P252图10-510四、水蒸汽的饱和状态1、湿饱和蒸汽干度：湿饱和蒸汽中干饱和蒸汽的质量分数''''VVVSSSHHHUUUmmmxxxxxwvv公式10-5a，b，c，d11'''''''')'('')1()'('')1()'('')1()'('')1(vvvvsssshhhhuuuummmxvvxvxvvxvssxsxssxshhxhxhhxhuuxuxuuxuxxxxwvvxxxx12水蒸气热力性质表和图1、水蒸气热力性质表（举例）未饱和水与过热蒸汽表（书表）饱和水与饱和蒸汽表按压力排列（表））按温度排列（2、水蒸气热力性质图h-s图13水蒸气的热力过程一、定容过程二、定压过程三、定温过程四、定熵过程14ξ10.1朗肯循环锅炉冷凝器汽轮机给水泵q1q2WS12300-1：锅炉本体定压加热（吸热）工程1-2：汽轮机绝热膨胀过程2-3：冷凝器定压放热过程3-0：水泵绝热升压过程简单蒸汽动力循环系统15朗肯循环的P-V图，T-S图Pv1Ts0C1Ps’s1=s2s”TsC230H-S图略见书P2652316朗肯循环的计算放热量q221302103,21,03003,2121,322011)()()(0)()(hhhhhh吸热量q1循环净功w017312101302110)(hhhhhhhhhhqwt4、循环热效率举例说明计算过程18提高循环热效率的措施1、提高蒸汽初温对热效率的影响2、提高蒸汽初压对热效率的影响3、降低乏汽压力以提高热效率以P-V图、T-S图分析19ξ10.2再热循环冷凝器汽轮机给水泵WS1302’锅炉a1’1TsTs1C2301’a2’P1P2再热器20再热循环热效率计算)()(1)()()()(1)()()()()()()()(1)()(110132'1013'2320132'13'2'1013'232'1013'212hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhqqtLatzaaatz当再热循环热效率朗肯循环热效率21ξ10.3回热循环锅炉冷凝器汽轮机给水泵WS1230’回热器水泵a1kgakg(1-a)kgb01TsC230’aP1P2b022回热循环计算000000)()('))()(1())(('hhhhhhhhhhQQhhkgQhhkgQabbabbba抽汽率23)()()1()()1()()()1()()1()(1)()1()()(1)(132,21,,2132212121,22,11,aTspsTsaaaTsaaTsaaTshhkghhkgwQQwwQQhhkgQhhkghhkghhkghhkgwhhkgwhhkgw24013213132131321211)()(1)())(1())(1(11hhhhhhhhhhhhhhhhQQtLaatH公式10-925作业10-2,7