山西能源学院：《工程热力学》课程教学资源（PPT课件）第二章 热力学第一定律 2.5 能量方程式的应用

PART 2-5能量方程式的应用

PART 2-5 能量方程式的应用

能量方程式的应用动力机汽轮机（steamturbine）燃气轮机（gasturbine)等1ItAh ++g/z+wT2W, = Nh = h - h9=0t2

能量方程式的应用 f wi q = h + c + gz + 2 2 1 0 0 0 一、动力机 汽轮机(steamturbine) 燃气轮机(gasturbine)等 wi = h = h1 − h2

能量方程式的应用转子定子压气机(compressor)q=△h+NF+gz+ww2w =-w, = △h-q = h, -h +(-g)=-w

能量方程式的应用 二、 压气机(compressor) f wi q = h + c + gz + 2 2 1 0 0 wc = −wi = h − q = h − h + −q = −wt ( ) 2 1

能量方程式的应用换热器三、(heat exchanger)Air95kPa20°℃0.8m/sTubeAShellShellBaffleConnectionsoutietVinletTubesheeExhaustgases1.1kg/s95°CTubeShellBaffles4TubeBundleoutietVinletMountingGasketsHead

能量方程式的应用 三、换热器（heat exchanger）

能量方程式的应用三、换热器（heatexchanger）C印q=△h+-一人+gAz+12nAh9

能量方程式的应用 q h1 h1 f wi q = h + c + gz + 2 2 1 0 0 0 q h =  三、换热器（heat exchanger）

能量方程式的应用四、管道C=Ah+=A+g4/+y2了_Ac, = h -hz汽轮机喷管

能量方程式的应用 四、管道 c 1 c 2 f wi q = h + c + gz + 2 21 0 0 0 1 2 2 21 c f = h − h

能量方程式的应用五、绝热节流=h++8Az+12Nh=h-h=0Throttling Valvesh =h

能量方程式的应用 五、绝热节流 1 2 Throttling Valves f wi q = h + c + gz + 2 2 1 0 0 0 0  = − = h h h 2 1 0 2 1 h h =

小结能量方程任意工质，任意过程q=Au+w闭口系q= Au+' pdy可逆过程任意工质，q=h+=Ac? +g+ws任意工质，任意过程2q= Nh+w开口系任意工质，任意过程q = Nh- ["vdp任意工质，可逆过程

一、能量方程 2 1 d =  + =  +  q u w q u p v 2 f s t 2 1 1 2 d q h c g z w q h w q h v p =  +  +  + =  + =  −  闭口系 任意工质，任意过程 任意工质，可逆过程 开口系 任意工质，任意过程 任意工质，可逆过程 任意工质，任意过程 小结

小结功的类型及其关系w=pdy膨胀功W容积变化而引起的，若可逆内部功W-工质在机器内部对机器所作的功w=A(pv)流动功W.一维持流动所需的功w,=- vdp技术功W技术上可资利用的功，若可逆W=q-Au-((pv)4c?+gz+w+2M膨胀功w流动功wr技术功wt

f wi = q − u =  pv + c + gz + 2 2 1 w ( ) 二、功的类型及其关系 膨胀功W ——容积变化而引起的，若可逆 内部功Wi ——工质在机器内部对机器所作的功 流动功Wf ——维持流动所需的功 技术功Wt——技术上可资利用的功,若可逆 小结 膨胀功w 流动功wf 技术功wt = d  w p v f w pv = ( ) t = − d  w v p

例题空气在某压气机中被压缩。压缩前空气的参数是P=0.1MPa，Vi=0.845m/kg。假压缩以后空气的参数是P2=0.8MPa，Vz=0.175m/kg定在压缩过程中，1kg空气的热力学能增加146kJ，同时向外放出热量50kT，压气机每分钟生产压缩空气10kg。求：（1）压缩过程中对每公斤气体所做的功：（2）每生产1kg的压缩气体所需的功：（3）带动此压气机至少要多大功率的电动机？

, 例题 空气在某压气机中被压缩。压缩前空气的参数是 ， 压缩以后空气的参数是 ， 。假 定在压缩过程中，１kg空气的热力学能增加146kJ，同时向外放出热量50 kJ ，压 气机每分钟生产压缩空气10kg。求： （1）压缩过程中对每公斤气体所做的功； （2）每生产１kg的压缩气体所需的功； （3）带动此压气机至少要多大功率的电动机？ p1 = 0.1MPa 3 v1 = 0.845m /kg p2 = 0.8MPa 3 v2 = 0.175m /kg