工程热力学有摩阻的实际循环
工程热力学 有摩阻的实际循环
Part01T-s图及h-s图目录Part 02不可逆性衡量
目录 Part 01 T-s 图及 h -s 图 Part 02 不可逆性衡量
PART 01T-s 图及h-s 图
PART 01 T-s 图及h-s 图
T-s图及h-s图T-s图及h-s图hE力0s0S不变qi=h -hs忽略水泵功：个q2 = h2act - h2
忽略水泵功： = − = − 2 2 2' 1 1 3 q h h q h h act 不变 t T-s 图及h-s 图 T-s 图及h-s 图
PART 02不可逆性衡量
PART 02 不可逆性衡量
不可逆性衡量不可逆性衡量a）汽轮机内部相对效率nr（简称汽机效率）h, -hzactW,Tactnrh, -h2W,T近代大功率汽轮机n在0.85~0.92左右h2act的确定方法：运行中，测出p2及x2，按hx=X2h"+(1-X2)hhzact = hi - nr(h -hz)设计中，选定n按= hz +(1- nt)(h - h2)(hi-h2—理想绝热烩降—idealenthalpydrop;isentropic enthalpy drop )
不可逆性衡量 a）汽轮机内部相对效率ηT（简称汽机效率） 1 2 1 2 , , h h h h w w act t T t Tact T − − = = 近代大功率汽轮机ηT在0.85～0.92左右 设计中，选定ηT按 ( ) ( )( ) 2 1 2 2 1 1 2 h 1 h h h h h h T act T = + − − = − − （h1–h2—理想绝热焓降—ideal enthalpy drop; isentropic enthalpy drop ） h2act的确定方法： 运行中，测出p2及x2，按hx=x2h″+(1-x2 )h′ 不可逆性衡量
不可逆性衡量b）装置内部热效率一internalthermalefficiency忽略水泵功：h -hzact _ nr(h -h2)W.W,Tactnet,actn: =nrnth -h2.h -h29iq1）装置有效热效率ne考虑机械损失Pne==nrmntP。有效轴功率nm一机械效率q13.实际内部耗汽率d;和耗汽量D11 _dh-hd, =h -haacth,-hagcrh,-h,2nrP一实际内部功率D,=d,P
c）装置有效热效率ηe 1 e e T m t P q = = Pe—有效轴功率 ηm—机械效率 3.实际内部耗汽率di和耗汽量Di 1 2 0 1 2 1 2 1 2 1 1 i act act T i i i i h h d d h h h h h h D d P P − = = = − − − = −实际内部功率 b）装置内部热效率—internal thermal efficiency 忽略水泵功： net, , ( 1 2 ) 1 2 1 1 1 2' 1 2' act t Tact act T i T t w w h h h h q q h h h h − − = = = = = − − 考虑机械损失 不可逆性衡量
不可逆性衡量【例题】某太阳能动力装置利用水为工质，从太阳能集热器出来的是175℃的饱和水蒸气，在汽轮机内等膨胀后排向7.5kPa的冷凝器，求循环的热效率。1Thih22I42Is33sSs"h"h"v'st(℃)(kJ/kg)(kJ/(kg.K))P(MPa)(m3/kg)(kJ/kg)(kJ/(kg.K))175/0.89186.62532773.23-/0.0075168.650.57608.24930.001012573.85
【例题】 某太阳能动力装置利用水为工质，从太阳能集热器出来的是175℃的饱和 水蒸气，在汽轮机内等熵膨胀后排向7.5kPa的冷凝器，求循环的热效率。 t(℃)/ P(MPa) h ‘ (kJ/kg) h’’ (kJ/kg) s’ (kJ/(kg.K)) s’’ (kJ/(kg.K)) v’ (m3 /kg) 175 /0.8918 2773.23 6.6253 - /0.0075 168.65 2573.85 0.5760 8.2493 0.00101 不可逆性衡量
不可逆性衡量解：状态1：由175℃，查饱和水蒸气表ps=0.8918MPa、h1=2773.23kJ/kg、S1=6.6253kJ/(kg.K)由7.5kPa，查饱和水蒸气表，h2=168.65kJ/kg、h2=2573.85kJ/kg；s =0.5760kJ/(kg.K)、s'，=8.2493kJ/(kg.K);v2=0.00101m3/kgh1.据S1=S2、s<S2<s'，所以状态2为饱和湿蒸汽状态h1h26.6253-0.5760S2-5：0.788X2 =8.2493-0.57602s-sh4htsh =h +x(h'-h)13=168.65+0.788×(2573.85-168.65)=2063.95kJ /kgS状态3:h,=h=168.65kJ/kg，y,=v=0.00101m/kg状态4：S3=S4h ~h +vs(p4-p,)=168.65+0.00101×(891.8-7.5)=169.54kJ /kg
据s1=s2、s’ <s2<s’’，所以状态2为饱和湿蒸汽状态 ' 2 2 '' ' 6.6253 0.5760 0.788 8.2493 0.5760 s s x s s − − = = = − − 解：状态1：由175 ℃，查饱和水蒸气表ps=0.8918MPa、h1=2773.23kJ/kg、 s1=6.6253kJ/(kg.K) 由7.5kPa，查饱和水蒸气表，h’=168.65kJ/kg、h’’=2573.85kJ/kg； s’=0.5760kJ/(kg.K)、s’’=8.2493kJ/(kg.K)；v’=0.00101m3/kg ' '' ' 2 2 ( ) 168.65 0.788 (2573.85 168.65) 2063.95 / h h x h h kJ kg = + − = + − = 状态3： ' ' 3 3 3 h h kJ kg v v m kg = = = = 168.65 / , 0.00101 / 状态4： 3 4 4 3 3 4 3 ( ) 168.65 0.00101 (891.8 7.5) 169.54 / s s h h v p p kJ kg = + − = + − = 不可逆性衡量
不可逆性衡量汽轮机输出功：w= h -h =2773.23-2063.95 = 709.28kJ /kg水泵耗功：W,=ha-h,=169.54-168.65=0.89kJ/kg从集热器吸热量：qi=h-ha=2773.23-169.54=2603.69kJ/kg冷凝器中放热量：q2=hz-h,=2063.95-168.65=1895.3kJ/kg709.28-0.89WnetWr-Wp=0.272循环热效率：n, =2603.69qiqi1895.3n, =1_ 920.2732609.69q1
汽轮机输出功： 1 2 2773.23 2063.95 709.28 / w h h kJ kg T = − = − = 水泵耗功： 4 3 169.54 168.65 0.89 / w h h kJ kg P = − = − = 从集热器吸热量： 1 1 4 q h h kJ kg = − = − = 2773.23 169.54 2603.69 / 冷凝器中放热量： 2 2 3 q h h kJ kg = − = − = 2063.95 168.65 1895.3 / 循环热效率： 1 1 709.28 0.89 0.272 2603.69 net T P t w w w q q − − = = = = 2 1 1895.3 1 1 0.273 2609.69 t q q = − = − = 不可逆性衡量