《工程热力学》课件-8 稳定流动能量方程的应用

稳定流动能量方程的应用010203掌握能量方程在锅炉及热交换设备的应用掌握能量方程在动力机械的应用熟悉方程在其他条件下的应用课程要求稳定流动能量方程的应用1锅炉及热交换设备在各种热量交换器中，主要是实现冷热流体的热量交换，如空气预热器、高低压回热加热器、凝汽器等，工质流过这类设备时与流过锅炉具有相同的特点，仅交换热量而无功量交换。稳定流动能量方程的应用1锅炉及热交换设备

化简

忽略动能变化量1/2∆c2=0忽略势能变化量∆z=0不输出轴功，ws=0稳定流动能量方程的应用1锅炉及热交换设备锅炉及热交换中，工质与外界交换的热量等于进出口工质焓的变化量。

若求得的结果q为正值，则表明工质从外界吸热，若q为负值，则表明工质向外界放热。稳定流动能量方程的应用1锅炉及热交换设备对于热交换过程，若以整个换热器为研究对象。冷流体焓的增加等于热流体焓的减少。也就是冷流体吸收的热量等于热流体放出的热量。

稳定流动能量方程的应用来自水泵过热器炉墙蒸发管2状态1状态1kg蒸汽的吸热量稳流能量方程在换热器中应用稳定流动能量方程的应用冷流体进口热流体出口热流体进口冷流体出口状态1状态2对于热交换过程，若以整个换热器为研究对象。冷流体焓的增加等于热流体焓的减少。也就是冷流体吸收的热量等于热流体放出的热量。

例题讲解

解:取整个油冷却器的流体为热力系统，分析可知Q=0,Wt=0，故

稳定流动能量方程的应用2动力机械动力机械是利用工质膨胀而获得机械功的热力设备，如汽轮机或燃气轮机。工质流过汽轮机或燃气轮机时，压力降低，对外作功；稳定流动能量方程的应用2动力机械忽略动能变化量1/2∆c2=0

化简忽略势能变化量∆z=0忽略散热q=0

稳定流动能量方程的应用2动力机械

工质在动力机械中对外输出的轴功是依靠工质的焓降转变而来的。稳定流动能量方程的应用调速器（来自锅炉）静叶动叶汽缸蒸汽乏汽2状态1状态轴1kg蒸汽做功量稳流能量方程在热力发电机中应用例题讲解【例2-4】某汽轮机进汽流量634t/h，进口蒸汽焓h1=3476kJ/kg，出口蒸汽焓h2=2227kJ/kg。试求:(1)汽轮机功率;(2)若蒸汽进口速度c1=50m/s,出口速度c2=100m/s，考虑动能对汽轮机功率有多大影响?解:取汽轮机内腔为开口系统。

(1)

(2)

例题讲解【例2-4】某汽轮机进汽流量634t/h，进口蒸汽焓h1=3476kJ/kg，出口蒸汽焓h2=2227kJ/kg。试求:(3)若考虑汽轮机进出口高差10m,对汽轮机功率有多大影响?(4)若考虑汽缸向外界散热9.5×10kJ/h,对汽轮机功率有多大影响?解:取汽轮机内腔为开口系统。(3)(4)

忽略动能变化量1/2∆c2=0忽略势能变化量∆z=0忽略散热q=0

课堂练习

AD稳定流动能量方程的应用3压缩机械压缩机械是利用工质压缩而消耗机械功的热力设备，如泵与风机。当工质流经泵、压气机、风机这些压缩机械时，压力增加，外界对工质作功，情况与动力机械刚好相反；

工质在压缩机械中被压缩时，外界所消耗的功等于工质焓的增加。稳定流动能量方程的应用1kg工质耗功量进水状态1出水状态2水泵出风状态2进风状态1风机稳定流动能量方程的应用4喷管和扩压管喷管与扩压管在工程上具有广泛的应用。喷管是通过流体的膨胀而获得高速流体的一种设备，扩压管是利用流体的动能降低来获得高压流体的一种设备。稳流能量方程在喷管中应用稳定流动能量方程的应用4喷管和扩压管没有轴功ws=0

化简忽略势能变化量∆z=0忽略散热q=0

稳定流动能量方程的应用4喷管和扩压管

工质动能的增加等于其焓的减少。在喷管中流体的动能增加，焓值必然降低；在扩压管中，流体的动能减小，焓值必然增大。稳定流动能量方程的应用扩压管进气口叶轮蜗壳出气口出口扩压器2状态1状态出口动能减小稳定流动能量方程的应用5绝热节流工质流过阀门时，流动截面突然收缩，由于存在流动阻力会造成流体压力降低的现象。节流是不可逆过程。离阀门不远的两个截面的流动可用稳定流动的能量方程式。流动可以看作是绝热的q＝0，不对外作功ws＝0，忽略动、