《工程熱力學》課件-8 穩(wěn)定流動能量方程的應用

穩(wěn)定流動能量方程的應用010203掌握能量方程在鍋爐及熱交換設備的應用掌握能量方程在動力機械的應用熟悉方程在其他條件下的應用課程要求穩(wěn)定流動能量方程的應用1鍋爐及熱交換設備在各種熱量交換器中，主要是實現(xiàn)冷熱流體的熱量交換，如空氣預熱器、高低壓回熱加熱器、凝汽器等，工質流過這類設備時與流過鍋爐具有相同的特點，僅交換熱量而無功量交換。穩(wěn)定流動能量方程的應用1鍋爐及熱交換設備

化簡

忽略動能變化量1/2?c2=0忽略勢能變化量?z=0不輸出軸功，ws=0穩(wěn)定流動能量方程的應用1鍋爐及熱交換設備鍋爐及熱交換中，工質與外界交換的熱量等于進出口工質焓的變化量。

若求得的結果q為正值，則表明工質從外界吸熱，若q為負值，則表明工質向外界放熱。穩(wěn)定流動能量方程的應用1鍋爐及熱交換設備對于熱交換過程，若以整個換熱器為研究對象。冷流體焓的增加等于熱流體焓的減少。也就是冷流體吸收的熱量等于熱流體放出的熱量。

穩(wěn)定流動能量方程的應用來自水泵過熱器爐墻蒸發(fā)管2狀態(tài)1狀態(tài)1kg蒸汽的吸熱量穩(wěn)流能量方程在換熱器中應用穩(wěn)定流動能量方程的應用冷流體進口熱流體出口熱流體進口冷流體出口狀態(tài)1狀態(tài)2對于熱交換過程，若以整個換熱器為研究對象。冷流體焓的增加等于熱流體焓的減少。也就是冷流體吸收的熱量等于熱流體放出的熱量。

例題講解

解:取整個油冷卻器的流體為熱力系統(tǒng)，分析可知Q=0,Wt=0，故

穩(wěn)定流動能量方程的應用2動力機械動力機械是利用工質膨脹而獲得機械功的熱力設備，如汽輪機或燃氣輪機。工質流過汽輪機或燃氣輪機時，壓力降低，對外作功；穩(wěn)定流動能量方程的應用2動力機械忽略動能變化量1/2?c2=0

化簡忽略勢能變化量?z=0忽略散熱q=0

穩(wěn)定流動能量方程的應用2動力機械

工質在動力機械中對外輸出的軸功是依靠工質的焓降轉變而來的。穩(wěn)定流動能量方程的應用調速器（來自鍋爐）靜葉動葉汽缸蒸汽乏汽2狀態(tài)1狀態(tài)軸1kg蒸汽做功量穩(wěn)流能量方程在熱力發(fā)電機中應用例題講解【例2-4】某汽輪機進汽流量634t/h，進口蒸汽焓h1=3476kJ/kg，出口蒸汽焓h2=2227kJ/kg。試求:(1)汽輪機功率;(2)若蒸汽進口速度c1=50m/s,出口速度c2=100m/s，考慮動能對汽輪機功率有多大影響?解:取汽輪機內腔為開口系統(tǒng)。

(1)

(2)

例題講解【例2-4】某汽輪機進汽流量634t/h，進口蒸汽焓h1=3476kJ/kg，出口蒸汽焓h2=2227kJ/kg。試求:(3)若考慮汽輪機進出口高差10m,對汽輪機功率有多大影響?(4)若考慮汽缸向外界散熱9.5×10kJ/h,對汽輪機功率有多大影響?解:取汽輪機內腔為開口系統(tǒng)。(3)(4)

忽略動能變化量1/2?c2=0忽略勢能變化量?z=0忽略散熱q=0

課堂練習

AD穩(wěn)定流動能量方程的應用3壓縮機械壓縮機械是利用工質壓縮而消耗機械功的熱力設備，如泵與風機。當工質流經泵、壓氣機、風機這些壓縮機械時，壓力增加，外界對工質作功，情況與動力機械剛好相反；

工質在壓縮機械中被壓縮時，外界所消耗的功等于工質焓的增加。穩(wěn)定流動能量方程的應用1kg工質耗功量進水狀態(tài)1出水狀態(tài)2水泵出風狀態(tài)2進風狀態(tài)1風機穩(wěn)定流動能量方程的應用4噴管和擴壓管噴管與擴壓管在工程上具有廣泛的應用。噴管是通過流體的膨脹而獲得高速流體的一種設備，擴壓管是利用流體的動能降低來獲得高壓流體的一種設備。穩(wěn)流能量方程在噴管中應用穩(wěn)定流動能量方程的應用4噴管和擴壓管沒有軸功ws=0

化簡忽略勢能變化量?z=0忽略散熱q=0

穩(wěn)定流動能量方程的應用4噴管和擴壓管

工質動能的增加等于其焓的減少。在噴管中流體的動能增加，焓值必然降低；在擴壓管中，流體的動能減小，焓值必然增大。穩(wěn)定流動能量方程的應用擴壓管進氣口葉輪蝸殼出氣口出口擴壓器2狀態(tài)1狀態(tài)出口動能減小穩(wěn)定流動能量方程的應用5絕熱節(jié)流工質流過閥門時，流動截面突然收縮，由于存在流動阻力會造成流體壓力降低的現(xiàn)象。節(jié)流是不可逆過程。離閥門不遠的兩個截面的流動可用穩(wěn)定流動的能量方程式。流動可以看作是絕熱的q＝0，不對外作功ws＝0，忽略動、