水蒸氣相變以及定壓產(chǎn)生過程

1、關于水蒸氣相變及定壓產(chǎn)生過程第一張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月一、氣化氣化蒸發(fā)：通過液體表面進行的氣化現(xiàn)象，可以在任 何溫度下進行。沸騰：在液體的內部和表面同時發(fā)生的劇烈汽 化現(xiàn)象。第二張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月2冷卻塔的原理：需冷卻的水在水塔頂部通過管道向下噴灑，另外水塔壁有吹風機，吹風機把空氣吹入，而頂部有一個很大的抽風機，把空氣抽出塔頂，從而利于氣流流動，加速水的降溫。第三張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月3二、液化1)定義：物質從氣態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫做液化，也 可稱為凝結。 結論:液化是放熱過程。反之，汽化是吸熱過程。液化放熱實例：（1）被100的

2、水蒸氣燙傷比100的開水燙傷往往要嚴重得多水蒸氣液化時要放出大量的熱；（2）冬天手上哈氣口腔中的水蒸氣液化放熱讓手變暖。（3）用水壺燒水時壺口上的白氣水蒸氣液化成的小水滴第四張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月4 pts飽和液體飽和蒸氣飽和狀態(tài)：汽液兩相的分子數(shù)保持一定的數(shù)量而處于 動態(tài)平衡狀態(tài)。飽和壓力ps、飽和溫度ts：水蒸氣：ps0.101325 MPa，ts=100 C三、飽和狀態(tài)飽和狀態(tài)：飽和蒸汽：飽和狀態(tài)下的蒸汽；飽和水： 飽和狀態(tài)下的水。第五張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月51)水變?yōu)檎羝袃煞N方法： dp=0，t ；dt=0,p 。2）蒸汽變?yōu)樗膬煞N方法： d

3、p=0，t ；dt=0,p 。三、水與水蒸氣的相變方法電廠的舉例：給水泵、凝結水泵以及鍋爐汽包。第六張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月6 第二節(jié) 水蒸氣的定壓產(chǎn)生過程第七張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月7 ptts v水的定壓加熱過程： 未飽和水a(chǎn)飽和水b濕飽和蒸氣c干飽和蒸氣d過熱蒸氣e 預熱階段 汽化階段 過熱階段第八張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月8 ptts v水的定壓加熱過程： 濕飽和蒸氣（濕蒸氣）的干度x mv-濕蒸氣中干飽和蒸氣的質量 mw-濕蒸氣中飽和水的質量 未飽和水a(chǎn)飽和水b濕飽和蒸氣c干飽和蒸氣d過熱蒸氣e汽化潛熱J/kg過熱度第九張，PPT共

4、三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月9水的定壓加熱過程在p-v圖和T-s圖上的表示： 飽和水線飽和蒸汽線臨界點臨界狀態(tài)水的臨界狀態(tài) m3/kg 第十張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月105-2 水蒸氣的狀態(tài)參數(shù) 水在臨界壓力或高于臨界壓力下定壓加熱到臨界溫度時，不存在汽液分界線和汽液共存的汽化過程，再加熱就直接成為過熱蒸汽。 一般情況下，水蒸氣的性質與理想氣體差別很大 ,為了便于工程計算，將不同溫度和不壓力下的未飽和水、飽和水、干飽和蒸汽和過熱蒸汽的狀態(tài)參數(shù)列成表或繪成線算圖。飽和水與飽和蒸氣表 分為以溫度為序（附錄表5）和以壓力為序（表6）兩種。 第十一張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022

5、年6月11第十二張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月12未飽和水與過熱蒸氣表（附錄表7） 第十三張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月13 國際規(guī)定，蒸汽表取三相點（即固、液、汽三相共存狀態(tài)）液相水的熱力學能和熵為零。 即： p = 611.7 Pa，v = 0.00100021 m3/kg, T = 273.16 K, u = 0 kJ/kg， s = 0 kJ/(kgK) 濕蒸汽的狀態(tài)參數(shù) 1kg 濕蒸汽是由x kg干蒸汽和（1x）kg飽和水混合而成，注意單位第十四張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月145-3 水蒸氣的基本熱力過程分析目的：分析步驟： 了解過程中水蒸氣的狀

6、態(tài)變化規(guī)律，確定過程中水蒸氣與外界的能量交換。 (1) 根據(jù)給定條件，在水蒸氣表中查出初態(tài)的其它參數(shù)值; (2) 根據(jù)初態(tài)和過程特點以及終態(tài)的一個參數(shù)值，確定終態(tài)的其它參數(shù)值; (3) 根據(jù)熱力學基本定律，結合過程的特點，計算過程中工質與外界交換的功量與熱量。 第十五張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月15定容過程：第十六張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月16定溫過程：第十七張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月17定壓過程： 第十八張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月18定熵過程： 在熱工計算中，遇到最多的是水蒸氣的定壓過程(如鍋爐中水蒸氣的產(chǎn)生與冷凝器中水蒸氣的凝結

7、)和絕熱過程(蒸汽機或汽輪機中水蒸氣的膨脹作功過程) 。第十九張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月19e.g.：P111 5-1，5-4作業(yè)：P126 5-1，5-4第二十張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月205-4 濕空氣的性質 濕空氣：含有水蒸氣的空氣。干空氣：完全不含水蒸氣的空氣。 在干燥、空氣調節(jié)以及精密儀表和電絕緣的防潮等對空氣中的水蒸氣特殊敏感的領域，則必須考慮空氣中水蒸氣的影響。 濕空氣中水蒸氣的分壓力很低，可視水蒸氣為理想氣體。一般情況下，濕空氣可以看作理想混合氣體。根據(jù)道爾頓定律，濕空氣的總壓力等于水蒸氣的分壓力與干空氣的分壓力之和： 第二十一張，PPT共三十六

8、頁，創(chuàng)作于2022年6月211. 未飽和濕空氣與飽和濕空氣 未飽和濕空氣：飽和濕空氣：濕空氣中的水蒸氣未飽和，處于過熱狀態(tài)，濕空氣還能吸收水份。 濕空氣中的水蒸氣已飽和，不能再吸收水份。 定溫吸濕過程13 第二十二張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月222. 露點 露點：結露：濕空氣中的水蒸氣分壓力pv對應的飽和溫度Td稱為露點溫度，簡稱露點。 定壓降溫到露點，濕空氣中的水蒸氣飽和，凝結成水（過程12）。 結霜：第二十三張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月233. 絕對濕度、相對濕度和含濕量 濕度：濕空氣中水蒸氣的含量。 （1） 絕對濕度 1m3的濕空氣中所含水蒸氣的質量稱為濕空氣

9、的絕對濕度，即濕空氣中水蒸氣的密度： 飽和濕空氣的絕對濕度達到最大值水蒸氣的氣體常數(shù)： 第二十四張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月24（2） 相對濕度 濕空氣的絕對濕度 與同溫度下飽和濕空氣的絕對濕度 之比稱為濕空氣的相對濕度。 飽和濕空氣干空氣未飽和濕空氣相對濕度越小，空氣越干燥，吸水能力越強；相對濕度越大，空氣越濕潤，吸水能力越低。第二十五張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月25（3） 含濕量 在濕空氣中，與單位質量干空氣共存的水蒸氣的質量，稱為濕空氣的含濕量或比濕度。 kg/kg(干空氣)據(jù)理想氣體狀態(tài)方程： 第二十六張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月264. 濕空

10、氣的相對分子質量、氣體常數(shù)及密度干空氣的相對分子質量: 水蒸氣的相對分子質量: 濕空氣的平均相對分子質量: 第二十七張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月27濕空氣的氣體常數(shù) 濕空氣的密度:每立方米濕空氣所具有的質量。第二十八張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月285. 濕空氣的焓 濕空氣的焓： 濕空氣的比焓： kJ/kg（干空氣）工程上，取0 C時干空氣、飽和水的焓為零，即 ha= 0 、 hv= 0溫度t下干空氣和水蒸氣的焓分別為溫度t下干濕空氣的焓為kJ/kg（干空氣）第二十九張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月296. 濕空氣的焓濕圖 濕空氣的焓-濕圖是濕空氣工程計算的

11、重要工具。 （1） 定焓線簇 h0 、h1、 h2 、h3 （2） 定含濕量線簇 d1、 d2 、d3 （3） 定溫線簇 t0 、t1、 t2 、t3 （4） 定相對濕度線簇 1、 2 、 3 第三十張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月30第三十一張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月315-5 濕空氣的基本熱力過程 1. 加熱吸濕過程 工程上的干燥處理過程，如谷物、木材、藥材、紡織品、食品、造紙等許多烘干工藝。 人工干燥方法：利用未飽和濕空氣來吸收被干燥物體的水分，達到干燥的目的。 為了提高濕空氣的吸濕能力，通常先對濕空氣進行加熱。由于加熱過程中濕空氣的含濕量不變，但隨著溫度升高，

12、相對濕度降低，濕空氣的吸濕能力增強。 第三十二張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月32在焓-濕圖中濕空氣的加熱過程如12所示。 加熱后的濕空氣送入干燥室吸收被干燥物料的水份。如果忽略干燥室與外界的熱量交換，物料中水份蒸發(fā)所吸收的潛熱完全來自濕空氣，因此物料干燥過程對濕空氣來說是絕熱加濕過程，濕空氣的含濕量d 和相對濕度 增加，其焓值基本不變，如23所示。第三十三張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月332. 冷卻去濕過程 濕空氣被冷卻時，溫度降低。在溫度降至露點前其含濕量保持不變，相對濕度逐漸增加。當相對濕度達到1時，濕空氣飽和，如果再繼續(xù)冷卻，則析出水份，過程將沿著的飽和曲線向含濕量減少、溫度降低的方向進行，如12所示。 第三十四張，PPT共三十六頁，創(chuàng)作于2022年6月345-6 干濕球溫度計 干濕球溫度計由兩個溫度計構成，如圖所示。 如果將干濕球溫度計置于通風良好的濕空氣