清华大学工程热力学期末习题讲评课件

工程热力学

期末讲评助教：胡珊陈程任课教师：吴晓敏2010.12.31主要内容典型重点提示剩余习题讲解主要内容典型重点提示剩余习题讲解第七次作业（5-19）

一个具有二级压缩中间冷却、二级膨胀中间再热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℃，低压级的增压比是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。中间冷却使空气温度下降为低压级压缩机温升的80%，回热器的回热度是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功率时的工质的质量流率。

间冷+再热+回热示意图12a34a压气机燃气轮机燃烧室2回热器间冷器燃烧室12R4R第七次作业（5-19）2—3中间冷却过程3点的温度计算:中间冷却使空气温度下降为低压级压缩机温升的80%第八次作业（6-10）

一台100m3的汽包，盛有2MPa的汽水混合物，开始时，水占总容积的一半。如由底部阀门放走300kg水，为了使汽包内汽水混合物的温度保持不变，需要加入多少热量？如果从顶部阀门放汽300kg，条件如前，那又要加入多少热量？第八次作业（6-10）使汽包内汽水混合物温度保持不变放水（汽）前后，都处于两相区根据初始压力p=2MPav’v”初始m水、m汽、m总、干度放水（汽）后：m总’=m总-300v、干度、m水’、m汽’

第八次作业（6-10）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）

采用具有理想回热的勃雷登逆循环的制冷机，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。

因为同温限间空气压缩制冷循环Ts1R2R134253R回热＝

非回热压比不同！“循环增压比为5”——回热循环第十次作业（8-6）?P269空气回热压缩制冷循环

回热式空气压缩制冷装置23R415T1R(T0)=290KT3R=220KP270例8-1Ts1R2R134253R1R第九章理想气体混合物和湿空气1、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）4、湿空气概念与计算第十一次作业（9-10）

hhttdtwtdtwtd

比湿度d与相对湿度φ

露点温度td与湿球温度tw水蒸气分压力与同温度下的饱和压力的比值湿空气的概念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。TsABA点大，相对湿度小湿空气基本过程－加热和冷却过程dh122’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。湿空气基本过程－绝热加湿过程dh12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湿空气基本过程－冷却去湿过程dh122’34qd1h1d4h4d1-d4h水其中，q为冷凝水带走的热量，h水为凝结水的焓。第十二次作业（9-14）

t1=32℃，p=105Pa及φ1=65%的湿空气送入空调机后，首先被冷却盘管冷却和冷凝除湿，温度降为t2=10℃；然后被电加热器加热到t3=20℃(参看图9-14)，试确定：(1)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)。不要忘记第十二次作业（9-14）第十章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！2、思路：（1）u、h、g、s等不可测量，若在分母或条件时，将其调至分子；（2）利用四个热力学基本关系，将u、h、g转化为s表达式；（3）只剩下s的表达式，分情况讨论。分情况讨论如下：第十章第十二次作业10-2主要内容典型重点提示剩余习题讲解分析循环的一般方法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－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。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：p1＝105Pa，t1＝200C；压缩机增压比为6；燃气轮机进口参数为t3＝8000C，压缩机绝热效率为＝0.82，燃气轮机相对内效率为0.85。试求：内容重点例1Ts12342’4’压气机绝热效率燃气轮机相对内效率（1）装置的热效率；（2）吸热量q1中的可用能；内容难点（例1）Ts12342’4’T056容易求得。（3）由压缩机、燃气轮机和放热过程引起的可用能损失。内容难点（例1）可用能损失为：注意孤立系统的选取，在求放热过程引起的可用能损失时，须选择工质加环境为孤立系具体的蒸汽动力学装置的实际循环和蒸汽压缩制冷装置的实际循环，其分析思路与上述相同。蒸汽再热的目的是什么？

1提高热效率；

2提高乏汽干度内容重点2－蒸汽再热及回热循环再热一定提高热效率吗？P251蒸汽回热的目的是什么？提高热效率；

内容重点2－蒸汽再热及回热循环(1-)kgkg65as43211kgTakg4(1-)kg51kg以混合式回热器为例热一律忽略泵功复习要点提示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、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）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）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。1月9日上午9:00~11:30下午14:00~17:001月10日上午9:00~11:30下午14:00~17:00地点：热