当前位置:文档之家› 清华大学工程热力学期末习题讲评

清华大学工程热力学期末习题讲评


温馨提示
关注网络学堂,一些重要信息及课程资料 等我们会在网络学堂上公布。(包括所有 作业答案详解、各章后思考题、缺交作业 的名单、老师及助教联系方式等) 的名单、老师及助教联系方式等) 缺交作业想补齐的同学可在期末考试之前 送到助教办公室,仍有成绩,期末考试之 后递交的,一律没有成绩。 下课后,各班课代表及散选的同学来领考 试专用A4纸以及作业。 试专用A4纸以及作业。
后 , 首先被冷却盘管冷却和冷凝除湿 , 温度降为 首先被冷却盘管冷却和冷凝除湿, t2=10℃;然后被电加热器加热到t3=20℃(参看图910℃ 20℃ 参看图9 14),试确定:(1) 各过程中湿空气的初、终态参数; 14) 试确定: 各过程中湿空气的初、终态参数; (2) 相对于单位质量干空气的湿空气在空调机中除 去的水分mω;(3) 相对于单位质量干空气的湿空气 被冷却而带走的热量Q12和从电加热器吸入的热量 Q23(用h-d图计算)。 图计算)
间冷+再热+ 间冷+再热+回热示意图
间冷器 回热器 燃烧室1 燃烧室 2R 燃烧室2 燃烧室
2a 3
4R 4a
压气机 1
燃气轮机
第七次作业 (5-19) 19)
2—3中间冷却过程 3点的温度计算: 点的温度计算:
T3 = T2 a − 0.8(T2 a − T1 )
中间冷却使空气温度下降 中间冷却使空气温度下降 为低压级压缩机温升的 80%
思考题 : ∂T ( )u = ? ∂v
主要内容
剩余习题讲解
典型重点提示
分析循环的一般方法
1. 2.
3. 4.
将实际循环抽象和简化为理想循环; 将简化好的理想循环表示在p 将简化好的理想循环表示在p-v和T-s图 上; 对理想循环进行分析和计算; 定性分析各主要参数对理想循环的吸热量, 放热量及净功量的影响; 对理想循环的计算结果引入必要的修正; 对实际循环进行热力学第二定律分析。
内容重点( 内容重点(例1)
一燃气轮机装置,按定压加热循环工作。压 缩机进口参数:p 缩机进口参数:p1=105Pa,t1=20 0C;压缩 Pa, 机增压比为6;燃气轮机进口参数为t 机增压比为6;燃气轮机进口参数为t3=800 0C,压缩机绝热效率为=0.82,燃气轮机相 ,压缩机绝热效率为=0.82,燃气轮机相 对内效率为0.85。试求: 对内效率为0.85。试求:
内容重点 例 1
(1)装置的热效率;
压气机绝热效率
T
2 1
2’
3
4’
h2 − h 1 ηc = h2' − h 1
燃气轮机相对内效率
4
ηoi =
h3 − h4' h3 − h4
s
内容难点( 内容难点(例1)
(2)吸热量q1中的可用能; )吸热量q
T
2
2’
3
4’
e x ,q = q1 − T0 ( s3 − s 2′ )
第十次作业 (8-6)
因为同温限间空气 压缩制冷循环 ε回热= ε非回热
COP = 1
T
2 3 3R 5 1R 1 2R
π
k −1 k
−1
压比不同!压比不同!
4
P269
“循环增压比为5”——回热循环 循环增压比为 回热循环
s
空气回热压缩制冷循环
T
5 1R 3R 4
回热式空气压缩制冷装置
2 2 3 3R 4 1 5 1R 2R
h
比湿度d与 比湿度 与 相对湿度φ 相对湿度 露点温度t 露点温度 d 与湿球温度t 与湿球温度 w
φ
h t
tw td
t tw td
φ =100%
pv
d
湿空气的概念
下图是湿空气中水蒸气的T 图,A 下图是湿空气中水蒸气的T-s图,A,B两点是在 同一等压线上,比较两点相对湿度的大小。
ps A
T
psB
第八次作业 (6-10) 10)
第九次作业
蒸气动力循环必考!! 重点: 7-5 再热循环 7-6 抽气回热循环(一级) 7-8 综合,既有回热,又有再热 掌握: 循环图、循环中各参量的计算、有阻力情 况下的计算等
第十次作业 (8-6)
采用具有理想回热 采用具有理想回热的勃雷登逆循环的制 具有理想回热的勃雷登逆循环的制 冷机, 工作在290 290K 220K 之间, 冷机 , 工作在 290K 和 220K 之间 , 循环增压 比为5 当输入功率为3kW时循环的制冷量 比为 5 , 当输入功率为 3kW 时循环的制冷量 是多少“ 冷吨” 是多少 “ 冷吨 ” ? 循环的性能系数又是多 少 ? 工 质 可 视 为 理 想 气 体 , cp=1.04kJ/(kg·K), k=1.3。 04kJ/(kg· kJ/(kg
第十章
分情况讨论如下: 分情况讨论如下:
x = T ∂s ∂s 利用: cp = T ( ) p cv = T ( )v ∂T ∂T y = T ∂s ( )y ∂s ∂p ∂s ∂v ∂x 利用: ( )T = ( )v ( )T = −( )p ∂v ∂T ∂p ∂T x及y ≠ T ∂s ∂s ∂T 利用: ( ) y =( ) y ( ) y ∂x ∂T ∂x
5. 6.
内容重点 1
各种装置实际循环的分析和计算 对于实际循环的分析,注意抓住一些修 正系数,如压气机绝热效率,汽轮机相对内 效率等,依据它们首先求得实际出口状态的 焓或温度,再结合已知条件,求出状态点的 其他参数。 之后循环热量、功量和热效率的计算方 法与理想循环一样,只不过要注意用相应的 实际状态点的参数进行计算。
第八次作业 (6-10) 10)
根据初始压力p= 根据初始压力p=2MPa p=2 使汽包内汽水混合 物温度保持不变 v’ v” 初始m 初始m水、m汽、 m总、干度 放水( 放水 ( 汽 ) 前后 , 前后, 都处于两相区
放水( 放水(汽)后:m总’= m总-300
v、干度、m水’、m汽’ 干度、
以混合式回热器为例 热一律
αha + (1−α) h4 =1×h5
h5 − h4 α= ha − h4
忽略泵功
h −h α= ha − h
' a
' 2 ' 2
复习要点提示
1 各种循环优缺点,以及循环组织方式选取 的原因。(如空气压缩制冷循环的缺点、 的原因。(如空气压缩制冷循环的缺点、 蒸汽压缩制冷循环中为何选择节流阀而不 用膨胀机等) 2 后2章重点掌握基本概念;(如什么是化学 Ex以及化学Ex的基准等) Ex以及化学Ex的基准等)
d
湿空气基本过程- 湿空气基本过程-绝热加湿过程
φ2
h 1 2 φ =1
在绝热条件下向湿空 气加入水分以增加比 湿度,近似看成定焓 过程。 因此,过程沿定h线, 向d和相对湿度增大、 T减小的方向进行。
因为是绝热的,水分蒸 发所吸收的潜热完全来 自湿空气自身
d
湿空气基本过程- 湿空气基本过程-冷却去湿过程
A B
pv ϕ = ps
水蒸气分压 力pv 与同温度 下的饱和压 力 ps 的比值 A点 ps 大,相对湿度小
s
湿空气基本过程- 湿空气基本过程-加热和冷却过程
2 h 1
φ2 φ1 φ2'
2’ φ =1 ’
加热时,朝焓增加方 向变化,随着热量的 加入,湿空气温度升 高,相对湿度降低 如左图1-2所示。
工程热力学 期末讲评
助教:胡珊 陈程 助教: 任课教师: 任课教师:吴晓敏 2010 . 12 . 31
主要内容
剩余习题讲解
典型重点提示
主要内容
剩余习题讲解
典型重点提示
第七次作业 (5-19) 19)
一个具有二级压缩中间冷却、二级膨胀中间再热 一个具有二级压缩中间冷却、 以及回热的燃气轮机装置循环如图5 24所示 所示。 以及回热的燃气轮机装置循环如图5-24所示。循 环的入口空气参数为100kPa 15℃, 100kPa, 环的入口空气参数为100kPa,15℃,低压级的增 压比是3 高压级是4 燃气轮机高压级、 压比是3,高压级是4,燃气轮机高压级、低压级 的增压比与压气机相同。 的增压比与压气机相同。中间冷却使空气温度下 降为低压级压缩机温升的80% 80%, 降为低压级压缩机温升的80%,回热器的回热度 78%,二级燃气轮机的入口温度皆是1100℃ 1100℃, 是78%,二级燃气轮机的入口温度皆是1100℃, 压气机和燃气轮机的绝热效率和相对内效率均是 86%,试确定作出6000kW 86%,试确定作出6000kW功率时的工质的质量流 6000kW功率时的工质的质量流 率。
1
s
P270 例8-1 T1R(T0)=290K T3R=220K
( COP )R
T4 = T1 − T4
第九章 理想气体混合物和湿空气
1、成分描写 成分描写 2、分压定律和分容积定律 3、混合物参数计算(混合熵增) 混合物参数计算(混合熵增) 4、湿空气概念与计算
第十一次作业 (9-10) 10)
答疑时间及地点
1月9日 上午 9:00~11:30 月 日 1月10日 上午 9:00~11:30 月 日 地点: 地点: 热能系工程热物理研究所二楼会议室A202 热能系工程热物理研究所二楼会议室 吴老师办公室A203 吴老师办公室 下午 14:00~17:00 下午 14:00~17:00
期末考试
第十二次作业 (9-14) 14)
Q12 = h1 − h2 − ( d1 − d 2 ) × h2s
不要 忘记
第十章
热力学微分关系式进行证明思路。 热力学微分关系式进行证明思路。
1、目的:建立不可测量与可测量之间关系! 目的:建立不可测量与可测量之间关系! 思路: 2、思路: 等不可测量, (1)u、h、g、s等不可测量,若在分母或条件 将其调至分子; 时,将其调至分子; 利用四个热力学基本关系, (2)利用四个热力学基本关系,将u、h、g转化 表达式; 为s表达式; 只剩下s的表达式,分情况讨论。 (3)只剩下s的表达式,分情况讨论。
相关主题