第二章水蒸汽及其 动力循环 ■第一节水蒸气的定压形成过程及图表应用 第二节水蒸气典型热力过程 第三节水蒸气动力循环
第二章 水蒸汽及其 动力循环 第一节 水蒸气的定压形成过程及图表应用 第二节 水蒸气典型热力过程 第三节 水蒸气动力循环
水蒸气:火力发电、核电 低沸点工质:氨、氟里昂 太阳能、余热、地热发电 动力循环:以获得功为目的
水蒸气：火力发电、核电 低沸点工质：氨、氟里昂 太阳能、余热、地热发电 动力循环：以获得功为目的
为什么用水蒸气而不用别的工质? ■流动性好 易于膨胀 极易获得 ■价格低廉 ■无毒副作用
为什么用水蒸气而不用别的工质？ 流动性好 易于膨胀 极易获得 价格低廉 无毒副作用
第一节水蒸气的定压形成过 程及图表应用 水蒸气的基本概念和有关术语 固态二液态气态 1汽化:水变成蒸汽的现象。从微观上讲,汽化指液体中的 分子克服周围液体分子的引力和液体表面张力而逸出液面的 现象。 蒸发 汽化 局部沸腾(过冷沸腾) 沸腾 整体沸腾
一、水蒸气的基本概念和有关术语 第一节 水蒸气的定压形成过 程及图表应用 汽化 蒸发 沸腾 局部沸腾（过冷沸腾） 整体沸腾 ⒈汽化：水变成蒸汽的现象。从微观上讲，汽化指液体中的 分子克服周围液体分子的引力和液体表面张力而逸出液面的 现象 。 固态 液态 气态
■蒸发:在液面进行的汽化过程; ■沸腾:在液体容积空间内的汽化过程。 ■局部沸腾:当液体整体温度较低时,如果 存在局部温度较高,产生小汽泡,而这些 小汽泡不能上升到液面就被淹灭。此时液 体的温度上升速率很大。 ■整体沸腾:当液体温度上升到与压力相应 确定的温度时,整个水空间产生汽泡,汽 泡不再淹灭而集汇上升到液面逸出
蒸发：在液面进行的汽化过程； 沸腾：在液体容积空间内的汽化过程。 局部沸腾：当液体整体温度较低时，如果 存在局部温度较高，产生小汽泡，而这些 小汽泡不能上升到液面就被淹灭。此时液 体的温度上升速率很大。 整体沸腾：当液体温度上升到与压力相应 确定的温度时，整个水空间产生汽泡，汽 泡不再淹灭而集汇上升到液面逸出
2.液化:蒸汽变成水的现象。 ■从微观上讲,处于容器汽空间的汽态分子进入 容器液体空间的现象称为液化。 3饱和状态:对于一个汽液共存系统,微观意 义上的汽化速度等于液化速度相等时,系统内 的液体量和汽体量达到平衡的状态。即汽化和 液化还在同时进行,但汽液两相分子数量都不 再增加或减少
⒉液化：蒸汽变成水的现象。 从微观上讲，处于容器汽空间的汽态分子进入 容器液体空间的现象称为液化。 ⒊饱和状态：对于一个汽液共存系统，微观意 义上的汽化速度等于液化速度相等时，系统内 的液体量和汽体量达到平衡的状态。即汽化和 液化还在同时进行，但汽液两相分子数量都不 再增加或减少
■系统处于饱和状态时的压力、温度就称之 为饱和压力、饱和温度。 ■饱和压力与饱和温度不是彼此独立的,它 们有一定的函数关系。 一因为液体 的汽化速度取决于液体的温度,而汽体的 液化速度取决于蒸汽的压力。 ts=f(s)
系统处于饱和状态时的压力、温度就称之 为饱和压力、饱和温度。 饱和压力与饱和温度不是彼此独立的，它 们有一定的函数关系。－－－－因为液体 的汽化速度取决于液体的温度，而汽体的 液化速度取决于蒸汽的压力。 ts=f(Ps)
4.水蒸气的常用术语及表示参数: (1)过冷水:在定压下,未达到饱和状态的水。 P, t h, s (2)饱和水:在定压下,达到饱和状态的水,也就是只 需再上一点热量,就会产生水蒸汽。 h’,s3,ⅹ=0 P≈0.00Mpa,ts=28.6C;P≈0.031161Mpa, t=70℃:P≈0.1Mpa,t:=100℃;P≈0.2Mpa, 120℃;P≈0.5Mpa,t=151℃; (3)湿饱和蒸汽:在定压下,饱和水与饱和蒸汽的机械 混合物。 P 0<X<1 干度:在饱和蒸汽这种汽——水混合物中,干饱和蒸 汽所占的质量百分比。用“x表示。则(1×)即为 “湿度
4．水蒸气的常用术语及表示参数： （ 1）过冷水：在定压下，未达到饱和状态的水。 P，t，v ，h ，s （ 2）饱和水：在定压下，达到饱和状态的水，也就是只 需再上一点热量，就会产生水蒸汽。 P，t s，v’ ，h’ ，s’，x=0 P ≈0.004Mpa ， t s =28.6 ℃; P ≈0.031161Mpa ， t s =70 ℃;P ≈0.1Mpa ， t s =100 ℃; P ≈0.2Mpa， t s =120 ℃;P ≈0.5Mpa ， t s =151 ℃ ; （ 3）湿饱和蒸汽：在定压下，饱和水与饱和蒸汽的机械 混合物。 P，t s，v x ，h x ，s x，0<x<1 干度：在饱和蒸汽这种汽——水混合物中，干饱和蒸 汽所占的质量百分比。用 “ x ”表示。 则 (1-x)即为 “湿度
(4)干饱和蒸汽:在定压下,纯饱和水蒸汽。 P,ts h?,s32,X=1 (5)过热蒸汽:在定压下,对干饱和蒸汽进一步 加热。 (6)过冷度:过冷水的温度低于同压力下饱和温 度的差。用“D2表示。 过热度:过热蒸汽温度高于同压力下饱和温 度的差。用“D表示。 D=t-
(4) 干饱和蒸汽：在定压下，纯饱和水蒸汽。 P，ts，v”，h” ，s”，x=1 (5) 过热蒸汽：在定压下，对干饱和蒸汽进一步 加热。 P，t，v ，h ，s (6) 过冷度：过冷水的温度低于同压力下饱和温 度的差。用“D”表示。 D= ts –t 过热度：过热蒸汽温度高于同压力下饱和温 度的差。用“D”表示。 D=t- ts
二、水蒸汽定压形成过程 ■我们取1Kg,0℃的过冷水,置于一个带 有活塞的封闭汽缸内,进行定压力Ps下 加热,观察一个近似可逆的定压水蒸汽 形成过程如下
二、水蒸汽定压形成过程： 我们取1kg ， 0℃的过冷水，置于一个带 有活塞的封闭汽缸内，进行定压力Ps 下 加热，观察一个近似可逆的定压水蒸汽 形成过程如下：