工程热力学第1章：基本概念.PPT

一、循环概说 ??????????经济性指标 = 得到的收获 / 花费的代价。在参数 坐标图上表现为一闭合的曲线。 二、正向循环 ??????????即热动力循环，总的效果表现为热能转化为机械能， 向外界提供动力。在参数坐标图上循环沿曲线顺时针方向 进行的。评价指标是循环的热效率，即： §1-7 热力循环 （1-12） 三、逆向循环 ????主要应用于制冷循环装置和热泵，分别称为制冷循环 和热泵循环，相应的评价指标分别为制冷系数和热泵系数 （也称供热系数）。 总的效果表现为：耗费机械能（转化为热能），使热能 由低温热源传向高温热源。在参数坐标图上循环沿曲线逆时 针方向进行的。 制冷系数： 热泵系数： ?????????? （1-14） （1-13） 第一章 基本概念 1-1 本课涉及的几种热能转换(移)过程 1-2 热力系统 1-3 工质的热力学状态及其基本状态参数 1-4 平衡状态、状态方程式、坐标图 1-5 工质的状态变化过程 1-6 过程功和热量 1-7 热力循环 课件目录 本章作业 第一章 习题 3、6、7、 13、 16、18、23 pp. 32~35 第四版 热能动力装置：从燃料燃烧中获得热能，并利用热能得到动力的整套设备。分为蒸汽动力及燃气动力两类装置。工作过程可概括成右图。 下面简单介绍一下本课程涉及的三种热能动力装置和压缩蒸汽制冷装置简图。 §1-1 本课涉及的几种热能转换(移)过程 图1-1 热能动力装置工作示意图 热能动力 装置 W Q2 Q1 低温热源 高温热源 制冷装置：利用动力实现热能逆向传递的整套装置。工作过程也可简化成右图，但箭头方向相反。 制冷装置 W Q2 Q1 曲轴 连杆 活塞 气缸 排气阀 火花塞 进气塞 （1）图1-2 内燃机装置 示意简图（动画） 船用柴油机 实物图片： 炉膛 炉墙 汽包 凝汽器 发电机 汽轮机 蓄水池 过热器 泵 （2）图1-3 蒸汽动力装置简图 （动画） 引入：系统、工质、热源、循环。 锅炉外观 汽轮发电机组 自动控制室 实物图片： 火 电 站 2 3 1 压气机 4 燃气轮机 燃烧室 q1 （3）图1-4 燃气轮机装置简图 （动画） 燃气轮机装置 实物图片： 节流阀 冷库 (蒸发器) 冷凝器 压气机 1 5 4 2 （4）图1-5 压缩蒸汽制冷装置简图（动画） 冷凝器 压气机 蒸发器 节流阀 实物图片： 热力系统：分割出来作为热力学分析对象的有限 物质系统。 外 界：系统周围物质的统称。 ?????????????????? 进口 出口 §1-2 热力系统 图1-6 系统和边界 闭口系统: 与外界有能量交换而无物质交换，又称控制质量。 开口系统: 与外界既有能量又有物质的交换，又称控制体积。 绝热系统: 与外界无热量交换。 孤立系统: 与外界无能量交换又无物质交换，一切作用发生在 系统内部。 热力系统的分类 ?? ? 常用的状态参数有：压力p ，温度T ，体积V ，热力学能(内能)U ，焓H ，熵 S 等 。这里主要讲解压力 p，温度 T，体积V（比容v 和密度ρ）等。 一、温度 一般国际上常用到的温度计量标准有四种： 摄氏(Celsius)温标； 华氏(Faharenheit)温标； 开尔文（Kelvin）温标（热力学（绝对）温标）； 朗肯(Rankine)温标。 §1-3 工质的热力学状态 及其基本状态参数 “哥伦比亚”号航天飞机的机身左侧温度在5分钟内上升了60华氏度（约15.6摄氏度？）。（羊城晚报2003.2.3） 摄氏温标和热力学温标（开尔文温标）间有 以下关系： 华氏温标与摄氏温标的转化关系： 朗肯温标是英制的 热力学（绝对）温标， 它和开尔文温标之间有 如下关系： （1-1） （1-2） （1-3） 二、压力 压力的宏观定义及其在分子运动学方面的解释（略）。 压力计量一般有三种标准： 绝对压力（p） ：以绝对真空为起点的压力值。 表压力（pe）：指绝对压力大于大气压力时二者的差值。 真空度（pv）：指大气压力大于绝对压力时二者的差值。 pe pb p pv pb p 图1-7 绝对压力 （a） （b） （1-4） （1-5） 三、比体积及密度 比体积（又称比容，v）：单位质量物质的体积。