《能源動力裝置基礎》PPT課件.ppt
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六、連續(xù)性方程,▲質量守恒,▲方程式,▲討論：,——三大守恒之一,qm=ρA●c=const,條件？,1、速度與面積相互垂直、矢量點乘,2、不可壓時,與外界無質量交換,3、按截面速度不均勻計算時,qm=∫ρcdA=const,qv=qm/ρ=A●c=const,P19例題1-1：,▲應用：求速度、面積（幾何尺寸）、流量,已知水流在直徑d1=100mm的管中速度C1=10m/s，,求出口為直徑d2=400mm的圓柱面上(圓環(huán)與園盤面組成通道)的流量和速度c2？,解：進口為圓面積、出口是圓柱面積。,出口速度c2=qv2/(π*d2*b)=6.25m/s,離心葉輪出口的面積如何表示？與其垂直的是什么速度？,qv2=qv1=c1*π*d12/4=0.07854m3/s,,,七、能量方程式,能量守恒：,系統(tǒng)內(nèi)能量變化=輸入能量-輸出能量,q=Δu+W,=Δu+∫pdv,=cv(T2-T1)+∫pdv,穩(wěn)定流動時，系統(tǒng)的輸入能量=輸出能量,閉口系統(tǒng),開口系統(tǒng)：,qW+u1+p1v1+gz1+0.5c12=u2+p2v2+gz2+0.5c22,qW=h2-h1+g(z2-z1)+0.5(c22-c12),在q=0，并且忽略氣體位能的變化后有,討論,W=h2-h1+0.5(c22-c12)=h2*-h1*,1、熱力學第一定律是能量守恒與轉換定律的一種形式；,4、沒有回答能量損失了多少？能量如何分布？,2、運動部件，如葉輪、活塞連桿等，與外界交換機械能；包括交換功部件的任意兩截面間，W不等于0,3、靜止部件，如管道、靜葉等，與外界沒有能量交換,h*=const或h1*=h2*；,粘性引起的能量損失隱含在焓差或溫差項,應用：用滯止焓降表示流體的總能量理想氣體常常用于求溫度，h=cpT,T*=const或T1*=T2*,八、伯努利方程式,▲機械能守恒,▲討論,——能量守恒的另一形式,包括與外界交換的機械能W和流體本身的機械能的變化：壓力能∫vdp+動能0.5Δc2+勢能gΔz,?W=∫12vdp+0.5（c22-c12）+g（z2-z1）+ΣδW,1、使用條件是符合穩(wěn)定流動、緩變流截面；可壓縮流體應與外界無熱傳遞；,2、技術功-∫12vdp在膨脹機械中稱為膨脹功；而壓縮機械中該功∫12vdp又簡稱為壓縮功；,3、對于工質為水的不可壓流體，常常引入總水頭（水輪機）或揚程（泵裝置）H=W/g后,該式表示為：H=(p2-p1)/(ρg)+0.5（c22-c12）/g+（z2-z1）+ΣδH,氣體不可壓縮時？,動量守恒在第二章討論,4、損失ΣδW是各種機械能的損失,與W的表示有關；例?Wth=∫12vdp+0.5（c22-c12）+g（z2-z1）+ΣδWhyd回答了流體能量的分布情況；,W=(p2-p1)/ρ+0.5（c22-c12）+g（z2-z1）+ΣδW,課內(nèi)題:例1-2中水面上漲1m，管道進出口直徑相等；流量和流動損失δWhyd與例1-2的相同,求水泵的理論功率?,例1-2：p21解:,由?Wth=∫12vdp+0.5（c22-c12）+g（z2-z1）+ΣδWhyd,壓力項∫12vdp=(p2-p1)/ρ=(1-1.2)105/1000,速度項c2=3.125m/s,c1=2m/s,第六節(jié)實際過程中常見的能量轉換,流體能量與外界機械功的轉換；而熱量交換；化學能與熱能的轉換。在這些能量轉換中，工質的參數(shù)發(fā)生了相應的變化?；蛘哒f通過工質參數(shù)的變化來表示能量轉換的值。,由于密度ρ是常數(shù)，流體與外界交換的能量W僅僅與流體的機械能變化值(壓能差Δp/ρ、動能差、勢能差)有關，由伯努利方程：Wth=Δp/ρ+0.5(c22-c12)+g(z2-z1)+δWhyd,一、流體機械內(nèi)的能量轉換,1、等容過程——機械功的轉換（不可壓流體）,一般溫度T、密度ρ不變化,壓縮過程——功轉換熱焓，壓縮機、工作機,膨脹過程——熱焓轉換功，膨脹機、原動機,Wp=-∫21vdp=∫12vdp,Wy=∫21vdp,等熵功,=(hgy-hdy)s,=cp(Tgy-Tdy)s,2、壓縮過程和膨脹過程——功熱轉換（可壓流體）,1進口2出口,（與過程有關）,等溫壓縮功WT，y=RT1ln(p2/p1),例1-3已知壓比為2.5，進口溫度為27℃，計算氫氣、空氣、氟利昂-12三種不同R的氣體的等熵壓縮功Ws，y。若空氣多變指數(shù)n/(n-1)=2.8，計算空氣的多變壓縮功Wpol，y和等溫壓縮功WT，y。,解：計算結果列于下表,注：1、等熵壓縮功氫氣Ws，y>空氣Ws，y>氟利昂-12Ws，y,2、空氣Wpol，y>Ws，y>等溫壓縮功WT，y(見圖),Wpol，p1
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