五. 压力为p的湿饱和蒸汽
vx xv"(1 x)v' xv" hx xh"(1 x)h' h' x s x xs"(1 x) s ' s ' x

Ts
5.2 水蒸汽的状态参数
六. 压力为P的过热蒸汽
过热度：t – ts
qsup c p dT
Ts
kJ/kg
5.1
水蒸气的产生过程
水蒸汽的定压过热过程 过热
qsu h2 h "
kJ/kg
1kg水从1状态被加热到2状态所吸收的热量:
q ql ' r qsu (h ' h0 ) (h " h ') (h2 h ") h2 h0
5.1
水蒸气的产生过程
三. 水蒸汽的p-v图和T-s图
p
C
T
pc
C
20
Ⅰ
Tc
2'
T
Ⅲ Ⅰ
1' 2'
Tc
Ⅲ
2x
Ⅱ
2"
2x 1x
2" 1"
Ⅱ
10
1'
1x
1"
20 10
x
x
v
s
水蒸汽的p-v图和T-s图
5.2 水蒸汽的状态参数
一.水与水蒸汽表
水及水蒸汽的参数计算中不必求其绝对值， 仅求其增量或减少量，故可规定一任意起点。国 际水蒸汽会议规定，水的三相点即273.16K的液 相水作为基准点，规定其热力学能及熵为0，即 对于t0=ttp=273K、p0=ptp=611.7Pa的饱和水有：
在湿蒸汽区，p、t不是两个独立的变量，因 此不能由p、t确定状态点。
5.2 水蒸汽的状态参数
已知p（或t）及某一比参数y（v或s或h）,判 断水或蒸汽所处的状态 查饱和表得已知压力（或 温度）下的y’、y”：
y y 未饱和水 y y y 湿蒸气（算出干度x） y y 过热蒸气
定容、定压、定温及定熵四种
二.
水蒸汽基本公式
q u w q h wt qv u q p h w w vdp q Tds pdv
t
后三式只用于可逆过程 。
5.3 水蒸汽的基本热力过程
水蒸汽的定压过程
工程中的设备:锅炉、换热器 p 过程特点:p=定值 过程在图中表示
q = h2-h1
5.3 水蒸汽的基本热力过程
水蒸汽的绝热过程 工程中的设备：汽轮机 过程特点:q=0
p p1 p2 1
过程在图中表示
2 2’
v
5.3 水蒸汽的基本热力过程 T
1 h1 p1 p2 2 2’ s
T-s 图和h-s图中的表示
h
1
h2’ h2
p1 p2
2 2’ s
5.3 水蒸汽的基本热力过程
结论：一定的饱和温度对应于一定的饱和压 力，反之也成立，即两者间存在单值关系。
ps f t s
5.1
水的定压加热过程
水蒸气的产生过程
未饱和水状态
饱和水状态
湿饱和蒸汽状态
干饱和蒸汽状态
过热蒸汽状态
水的预热阶段
饱和水的汽化阶段 水蒸汽的定压生成过程
过热阶段
5.1
预热阶段
水蒸气的产生过程
状态及状态参数：
s2 s ' 6.7648 0.4221 0.78787 s " s ' 8.4725 0.4221
h2
2
x2 s
干
度
x2
出口焓
h2 h ' x2 (h " h ')
121.30 0.78787 (2553.45 121.30) 2037.52kJ/kg
p
C
T
Tc
T v
远离饱和线， 接近于理想 气体.
水蒸汽的定温过程 可逆过程： q Tds T s

wt q h
T
h 2 1 s s
1
2
水蒸汽的定容过程 实际设备中不常见
p 2
1 v
T
v
h
v 2 1
p
2 1
s
p
T
s
例题
过热蒸汽由初态p１=2MPa、t１=300℃绝热膨胀到
p2=４kPa = 0.004MPa，求此过程中每kg蒸汽所作
1 3 4
2
v
5.3 水蒸汽的基本热力过程
T
2
h 3
1 h2 2
1
4
h1
3
4 s
s2
s1
s
T-s 图和h-s图中的表示
5.3 水蒸汽的基本热力过程
能量转换计算
q h vdp
wt= 0 q =h
举例：锅炉中，水从30℃、4MPa, 定压加热到450℃。 ts(4MPa)=250.33℃
水蒸气的产生过程
第五章
水蒸气
5.1 水蒸气的产生过程 5.2 5.3 水蒸气的状态参数 水蒸气的基本热力过程
5.1
水蒸气的产生过程
一.汽化与凝结 汽化 物质由液态转变为汽态的过程。 汽化方式 蒸发：汽化过程在液体表面发生。 沸腾：汽化过程在液体表面及内部同时发生.
5.1
水蒸气的产生过程
凝结：物质由汽态转变为液态的过程。凝结的速度 取决于空间蒸汽的压力。 饱和状态：
7－4 水蒸汽表和图
5.2 水蒸汽的状态参数
内插法介绍 已知 x1, y1, x2 , y2 , xa 求
y
ya ?
由图可看出ya y1 h
y2 ya y1
2
1
x1

h
y1 xa

ya y2 x2
两三角形相似，对应边成比例。 y2 y1 h 有 x2 x1 xa x1 xa x1 整理得 h y2 y1 x2 x1
的功及每kg蒸汽膨胀终态蒸汽的干度。
解
Ⅰ查图法 从 h-s 图上查得
h h1
1
p1 t1 p2
h1=3025kJ/kg,h2＝2035kJ/kg, x2＝0.786
每kg 蒸汽所作的功
ws h1 h2 3025 2035 990kJ/kg
h2
2
x2 s
Ⅱ查表法
由 p１=2MPa、t１=300℃，从水蒸气表 中查得
这个阶段所需的热量称为过热热 qsup。t-ts称为过热度
5.1
水蒸气的产生过程
二. 水蒸汽定压生成过程中热量的计算
水的Hale Waihona Puke 压预热阶段液体热T
ql h ' h0
kJ/kg
Ts
1'
2
1x
1"
饱和水的定压汽化过程 汽化潜热
1
ql
s'
r
qsu
s" s
r h " h '
kJ/kg
r Ts s " s '
能量转换计算
q = 0
T
可逆过程：
1
p1 p2 2 2’
wt h1 h2
不可逆过程：
wt h1 h2'
s
5.3 水蒸汽的基本热力过程
h
汽轮机内效率
h1
h2’ h2 p1 p2
1
2 2’ s
h1 h2' oi h1 h2
5.3 水蒸汽的基本热力过程
水蒸汽的定温过程
实际设备中很少见
未饱和水（过冷水）
p const . t ts v v s s h h
饱和水
p const . t ts v v s s h h
这个阶段所需的热量称为液体热 ql
5.1
汽化阶段
水蒸气的产生过程
湿饱和蒸汽：饱和水与饱 和蒸汽混合物 湿(饱和)蒸汽 干饱和蒸汽
5.1
干度x：
水蒸气的产生过程
湿蒸汽中饱和蒸汽所占的质量百分比。
x
mg m f mg
5.1
过热阶段
水蒸气的产生过程
干饱和蒸汽
过热蒸汽
p const . t ts v v s s h h
p const . t ts v v s s h h
T
h h" qsup
T dT dT s cp cp 273.16 T Ts Ts T TS
5.2 水蒸汽的状态参数
水与水蒸汽的状态参数p、v、t、h、s均可从水 蒸汽图表中查到，图表中没有的参数，可根据 参数间的一般关系计算得到，如u 按 u=h-pv 计算。 热力学性质表很简单，它是把热力学性质以一一 对应的表格形式表示出来，其特点表现在：对确定 点数据准确，但对非确定点需要内插计算，一般用 直线内插。
饱和水
p const . t ts v v s s h h
p const . t ts v v v s s s h h h
p const . t ts v v s s h h
这个阶段所需的热量称为汽化潜热 g
1kg 蒸汽所作的功
ws h1 h2 3022.6 2037.5 985.1kJ/kg
完
汽体分子回到液体中 液体分子脱离其表面的 ＝ 的凝结速度 汽化速度 这时液体与蒸汽处于动态 平衡状态，称为饱和状态
饱和液体 饱和蒸汽
5.1