清华大学-工程热力学期末习题串讲.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,工程热力学 期末串讲,主要内容,典型重点提示,剩余习题讲解,主要内容,典型重点提示,剩余习题讲解,第七次作业（,5-19,）,一个具有二级压缩中间冷却、二级膨胀中间再热以及回热的燃气轮机装置循环如图,5-24,所示。循环的入口空气参数为,100kPa,，,15,，低压级的增压比是,3,，高压级是,4,，燃气轮机高压级、低压级的增压比与压气机相同。中间冷却使空气温度下降为低压级压缩机温升的,80%,，回热器的回热度是,78%,，二级燃气轮机的入口温度皆是,1100,，压气机和燃气轮机的绝热效率和相对内效率均是,86%,，试确定作出,6000kW,功率时的工质的质量流率。,间冷,+,再热,+,回热示意图,1,2a,3,4a,压气机,燃气轮机,燃烧室,2,回热器,间冷器,燃烧室,1,2,R,4,R,第七次作业（,5-19,）,2,3,中间冷却过程,3,点的温度计算,:,中间冷却使空气,温度下降,为,低压级压缩机温升的,80%,第八次作业（,6-10,）,一台,100m3,的汽包，盛有,2MPa,的汽水混合物，开始时，水占总容积的一半。如由底部阀门放走,300kg,水，为了使汽包内汽水混合物的温度保持不变，需要加入多少热量？如果从顶部阀门放汽,300kg,，条件如前，那又要加入多少热量？,第八次作业（,6-10,）,使汽包内汽水混合物温度保持不变,放水（汽）前后，都处于两相区,根据初始压力,p=2MPa,v,v,”,初始,m,水,、,m,汽,、,m,总,、干度,放水（汽）后：,m,总,=m,总,-300,v,、干度、,m,水,、,m,汽,第八次作业（,6-10,）,第九次作业,蒸气动力循环必考！,重点：,7-5,再热循环,7-6,抽气回热循环（一级）,7-8,综合，既有回热，又有再热,掌握：,循环图、循环中各参量的计算、有阻力情况下的计算等,第十次作业（,8-6,）,采用,具有理想回热,的勃雷登逆循环的制冷机，工作在,290K,和,220K,之间，循环增压比为,5,，当输入功率为,3kW,时循环的制冷量是多少,“,冷吨,”,？循环的性能系数又是多少？工质可视为理想气体，,c,p,=1.04kJ/(kg,K),k,=1.3,。,因为同温限间空气压缩制冷循环,T,s,1,R,2,R,1,3,4,2,5,3,R,回热,非回热,压比不同！,“循环增压比为,5”,回热循环,第十次作业（,8-6,）,?,P269,空气回热压缩制冷循环,回热式空气压缩制冷装置,2,3,R,4,1,5,T,1R,(T,0,)=290K T,3R,=220K,P270,例,8-1,T,s,1,R,2,R,1,3,4,2,5,3,R,1,R,第九章 理想气体混合物和湿空气,1,、,成分描写,2,、分压定律和分容积定律,3,、混合物参数计算,（混合熵增）,4,、湿空气概念与计算,第十一次作业（,9-10,）,h,h,t,t,d,t,w,t,d,t,w,t,d,比湿度,d,与,相对湿度,露点温度,t,d,与湿球温度,t,w,水蒸气分压力 与同温度下的饱和压力 的比值,湿空气的概念,下图是湿空气中水蒸气的,T-s,图，,A,，,B,两点是在同一等压线上，比较两点相对湿度的大小。,T,s,A,B,A,点 大，相对湿度小,湿空气基本过程加热和冷却过程,d,h,1,2,2,加热时，朝焓增加方向变化，随着热量的加入，湿空气温度升高，相对湿度降低,如左图,1-2,所示。,湿空气基本过程绝热加湿过程,d,h,1,2,在绝热条件下向湿空气加入水分以增加比湿度，近似看成定焓过程。,因此，过程沿定,h,线，向,d,和相对湿度增大、,T,减小的方向进行。,因为是绝热的，水分蒸发所吸收的潜热完全来自湿空气自身,湿空气基本过程冷却去湿过程,d,h,1,2,2,3,4,q,d,1,h,1,d,4,h,4,d,1,-d,4,h,水,其中，,q,为冷凝水带走的热量，,h,水,为凝结水的焓。,第十二次作业（,9-14,）,t,1,=32,，,p,=105Pa,及,1,=65%,的湿空气送入空调机后，首先被冷却盘管冷却和冷凝除湿，温度降为,t,2,=10,；然后被电加热器加热到,t,3,=20(,参看图,9-14),，试确定：,(1),各过程中湿空气的初、终态参数；,(2),相对于单位质量干空气的湿空气在空调机中除去的水分,m,；,(3),相对于单位质量干空气的湿空气被冷却而带走的热量,Q,12,和从电加热器吸入的热量,Q,23,(,用,h-d,图计算,),。,不要,忘记,第十二次作业（,9-14,）,第十章,热力学微分关系式进行证明思路。,1,、目的：建立不可测量与可测量之间关系！,2,、思路：,（,1,）,u,、,h,、,g,、,s,等不可测量，若在分母或条件时，将其调至分子；,（,2,）利用四个热力学基本关系，将,u,、,h,、,g,转化为,s,表达式；,（,3,）只剩下,s,的表达式，分情况讨论。,分情况讨论如下：,第十章,第十二次作业,10-2,主要内容,典型重点提示,剩余习题讲解,分析循环的一般方法,将实际循环抽象和简化为理想循环；,将简化好的理想循环表示在,p,v,和,T,s,图上；,对理想循环进行分析和计算；,定性分析各主要参数对理想循环的吸热量，放热量及净功量的影响；,对理想循环的计算结果引入必要的修正；,对实际循环进行热力学第二定律分析。,内容重点,1,各种装置实际循环的分析和计算,对于实际循环的分析，注意抓住一些修正系数，如压气机绝热效率，汽轮机相对内效率等，依据它们首先求得实际出口状态的焓或温度，再结合已知条件，求出状态点的其他参数。,之后循环热量、功量和热效率的计算方法与理想循环一样，只不过要注意用相应的实际状态点的参数进行计算。,内容重点（例,1,）,一燃气轮机装置，按定压加热循环工作。压缩机进口参数：,p,1,10,5,Pa,，,t,1,20,0,C,；压缩机增压比为,6,；燃气轮机进口参数为,t,3,800,0,C,，压缩机绝热效率为,0.82,，燃气轮机相对内效率为,0.85,。试求：,内容重点 例,1,T,s,1,2,3,4,2,4,压气机绝热效率,燃气轮机相对内效率,（,1,）装置的热效率；,（,2,）吸热量,q,1,中的可用能；,内容难点（例,1,）,T,s,1,2,3,4,2,4,T,0,5,6,容易求得。,（,3,）由压缩机、燃气轮机和放热过程引起的可用能损失。,内容难点（例,1,）,可用能损失为：,注意孤立系统的选取，在求放热过程引起的可用,能损失时，须选择工质加环境为孤立系,具体的蒸汽动力学装置的实际循环和蒸汽压缩制冷,装置的实际循环，其分析思路与上述相同。,蒸汽再热的目的是什么？,1,提高热效率；,2,提高乏汽干度,内容重点,2,蒸汽再热及回热循环,再热一定提高热效率吗？,P,251,蒸汽回热的目的是什么？,提高热效率；,内容重点,2,蒸汽再热及回热循环,(1-,)kg,kg,6,5,a,s,4,3,2,1,1kg,T,a,kg,4,(1-,)kg,5,1kg,以混合式回热器为例,热一律,忽略泵功,复习要点提示,1,各种循环优缺点，以及循环组织方式选取 的原因。（如空气压缩制冷循环的缺点,、,蒸汽压缩制冷循环中为何选择节流阀而不用膨胀机等）,2,后,2,章重点掌握基本概念；（如什么是化学,Ex,以及化学,Ex,的基准等）,温馨提示,关注网络学堂，一些重要信息及课程资料等我们会在网络学堂上公布。（包括所有,作业答案详解、各章后思考题、缺交作业的名单、老师及助教联系方式,等）,缺交作业想补齐的同学可在期末考试之前送到助教办公室，仍有成绩，期末考试之后递交的，一律没有成绩。,下课后，各班课代表及散选的同学来领考试专用,A4,纸以及作业。,1,月,9,日 上午,9:0011:30,下午,14:0017:00,1,月,10,日 上午,9:0011:30,下午,14:0017:00,地点：,热能系工程热物理研究所二楼会议室,A202,吴老师办公室,A203,答疑时间及地点,期末考试,时间：,1,月,11,日上午,8:00 10:00,教室安排,:,四教,4301,建环、精仪,四教,4302,热能,四教,4303,机械、汽车,祝同学们,考试顺利！,Thank you for your attention!,