压焓图
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压焓图解读原创压焓图(p,h)一、压焓图的用途相变制冷是利用制冷剂的状态变化实现的,制冷剂在不同的状态时具有不同的特性,为方便科学研究以及工程计算,将工质的状态参数绘制在一张曲线图上,p,h图是比较常用的一种。
二、压焓图介绍名词解释:焓的定义:把制冷剂的内能与制冷剂流动过程中所传递能量之和定义为制冷剂的焓。
表达式:h,u,pvh:表示1kg制冷剂的焓(比焓);u:表示1kg制冷剂的内能;pv:表示1kg制冷剂流动过程中传递的能量。
(p-压力,v-比体积)。
从焓的表达式中可以看出u代表1kg工质的内能,是储存于工质的内部的能量,pv 是1kg工质移动时传递的能量。
也就是说,当1kg工质通过一定的界面流入系统时储存在其内部的内能随工质进入系统,同时还把从外部功源获得能量带进系统,因此,系统中因为引进1kg工质所获得的总能量是内能与传递的能量之和。
熵的定义:表示工质温度变化时,热量传递的程度,用S表示,单位kJ/kg•K。
表达式:dQ/dT (dQ-表示热量的变化,dT表示温度的变化)。
目前熵这个参数在空调系统热力计算或参数确定时用的很少。
干度x:表示系统中制冷剂蒸汽与液体的变化关系(数值范围0~1)。
当干度x=1时,说明制冷剂均以饱和蒸汽的形式存在,当干度x=0时,说明制冷剂均以液态形式存在。
干度在0与1之间变化,表示制冷剂蒸汽与液体的变化过程。
等压线:在压焓图上即为水平线。
等焓线:在压焓图上即为垂直线。
等温线:在两相区为水平线,在过冷液体区为略向左上方延伸的上凹曲线,接近于垂直,在过热蒸汽区等温线是向右下方延伸的下凹曲线。
等比容线:在过热蒸汽区为向右上方延伸的下凹曲线。
等比熵线:在过热蒸汽区为向右上方延伸的下凹曲线,斜率大于等比容线。
过热蒸汽区:等干度线x=1的右侧区域为过热蒸汽区(不存在液态制冷剂)。
过冷液体区:等干度线x=0左侧区域为过冷液体区(不存在液态制冷剂)。
两相区:在等干度线x=0与x=1之间的区域为两相区,在两相区内制冷剂液体与制冷剂蒸汽共存。
⼀分钟让你理解什么是压焓图,直观形象1、压焓图概述
1)、图中有三个区域,分别表⽰液体-混合物- 蒸⽓
2)、这些区域⽤蓝⾊的半圆形曲线隔开,这条曲线叫做饱和曲线。
在半圆形区域内,制冷剂达到热平衡,以蒸⽓和液体的混合物形式存在。
3)、混合物中的蒸⽓含量从 0%(饱和半圆的左侧)变为 100%(半圆的右侧)。
4)、在饱和曲线的左外侧,制冷剂仅以液体形式存在。
在饱和曲线的右外侧,制冷剂仅以蒸⽓形式存在。
2、压焓图与制冷循环
现在我们⽤ Log(P)-h 图来表现⼀个制冷循环。
3、详细理解压焓图
我们来看看如何阅读真正的制冷剂——R134a 的压焓图
1)、等温线的绘制
2)、等容线的绘制
3)、等熵线的绘制
4)、等湿线的绘制
5)、最后来看看完整的压焓图。
1、临界点K和饱和曲线临界点K为两根粗实线的交点。
在该点,制冷剂的液态和气态差别消失。
K点左边的粗实线Ka为饱和液体线,在Ka线上任意一点的状态,均是相应压力的饱和液体;K点的右边粗实线Kb为饱和蒸气线,在Kb线上任意一点的状态均为饱和蒸气状态,或称干蒸气。
2、三个状态区Ka左侧-—过冷液体区,该区域内的制冷剂温度低于同压力下的饱和温度;Kb右侧—-过热蒸气区,该区域内的蒸气温度高于同压力下的饱和温度;Ka和Kb之间——湿蒸气区,即气液共存区.该区内制冷剂处于饱和状态,压力和温度为一一对应关系。
在制冷机中,蒸发与冷凝过程主要在湿蒸气区进行,压缩过程则是在过热蒸气区内进行。
3、六组等参数线(1)等压线:图上与横座标轴相平行的水平细实线均是等压线,同一水平线的压力均相等.(2)等焓线:图上与横坐标轴垂直的细实线为等焓线,凡处在同一条等焓线上的工质,不论其状态如何焓值均相同。
(3)等温线:图上用点划线表示的为等温线。
等温线在不同的区域变化形状不同,在过冷区等温线几乎与横坐标轴垂直;在湿蒸气区却是与横坐标轴平行的水平线;在过热蒸气区为向右下方急剧弯曲的倾斜线。
(4)等熵线:图上自左向右上方弯曲的细实线为等熵线。
制冷剂的压缩过程沿等熵线进行,因此过热蒸气区的等熵线用得较多,在lgp-h图上等熵线以饱和蒸气线作为起点。
(5)等容线:图上自左向右稍向上弯曲的虚线为等比容线。
与等熵线比较,等比容线要平坦些.制冷机中常用等比容线查取制冷压缩机吸气点的比容值。
(6)等干度线:从临界点K出发,把湿蒸气区各相同的干度点连接而成的线为等干度线.它只存在与湿蒸气区.上述六个状态参数(p、t、v、x、h、s)中,只要知道其中任意两个状态参数值,就可确定制冷剂的热力状态.在lgp-h图上确定其状态点,可查取该点的其余四个状态参数在制冷工程中,最常用的热力图就是制冷剂的压焓图。
该图纵坐标是绝对压力的对数值lgp(图中所表示的数值是压力的绝对值),横坐标是比焓值h。
第四讲压焓图压力:垂直于物体表面的作用力,单位牛顿(N)。
压强:单位面积所受到的作用力,单位帕(Pa)。
焓:物体内能与压力能之和。
单位焦(J)。
等压过程中,系统从外界所吸收的热量等于系统焓值的增加。
比焓:1kg某物质的焓值。
单位kj/kg。
在压焓图上,X轴所表示的单位为比焓。
Y轴所表示的单位为压强。
为缩小尺寸,提高低压表示的精度,故取对数。
熵:能与绝对温度的比值,表示热量转换成功的程度。
在绝热过程中系统的熵不变。
单位J/K。
系统的熵在可逆绝热过程中不变,在不可逆绝热过程中单调增大。
这就是熵增加原理。
由于孤立系统内部的一切变化与外界无关,必然是绝热过程,所以熵增加原理也可表为:一个孤立系统的熵永远不会减少。
它表明随着孤立系统由非平衡态趋于平衡态,其熵单调增大,当系统达到平衡态时,熵达到最大值。
熵的变化和最大值确定了孤立系统过程进行的方向和限度,熵增加原理就是热力学第二定律。
温度:表征物体冷热程度的物理量。
标志着物体内部无规则运动的剧烈程度。
一切相互热平衡的系统,温度一定相同。
温标:表示温度数值的方法称为温标。
常用为摄氏温标与理想气体温标。
等温线:在气体区,液体区,都随压力下降温度直线下降,只有在饱和区内,与等压线重合,平行于X轴。
为此,通过压力与库温比较,可以知道蒸发温度是否正常(要加减系数),以判断故障。
干度:气液共存区域中,气态含量所占百分比称为干度。
当制冷剂在有限密闭空间内气液共存时,称为饱和状态。
饱和状态下的液体和蒸汽称为饱和液体与饱和蒸汽。
相态:物质所呈现的状态。
物质的三种形态又称为三种物相。
物态变化,简称相变。
三相点:物质三种物相同时存在,并达到平衡时的温度压力点。
每种物质,只有唯一的一个点。
水的三相点为0℃,610.5帕(绝对压力)。
是温标的校正点。
临界点:物质相态变化所达到的温度,压力状态点。
比容:单位质量的物质所占有的容积称为比容,用符号"V"表示。
其数值是密度的倒数。
压焓图详解压焓图,又被称为压力-焓图或电力-焓图,是一种研究物质的性质的重要工具,是热力学的主要工具之一。
它可以帮助我们研究物质在各种状态下的变化,并且可以定量地表示物质的性质。
压焓图是一个独特的二维图形,它可以表明一种物质在不同压力下的熵改变量和焓变量之间的关系。
压焓图利用压力与焓之间的关系,可以表示形成某种物体所必需的能量,以及产生物体时所释放的能量。
它也可以表明其他相关性质,比如物质的温度、密度、比热容等。
通常,在压焓图上,气体的温度以毫米和华氏度表示,压力以牛顿或磅力表示。
压焓图是分析物质性质的重要工具。
它可以帮助我们更好地了解某种物质在不同压力下的变化,也可以用来预测物质的属性,如温度、密度、比热容等。
此外,压焓图还可以用来理解物质的变形、溶解度和反应过程等,从而对物质进行更系统的研究。
压焓图有多种形式,其中最常用的形式是标准压焓图和常压压焓图。
标准压焓图是一种用水构成的压力-焓图,它可以用来表示水在标准压力下的压力-焓变化分布。
在标准压焓图中,水的压力是一个常量,而水的焓值会随着温度的变化而变化。
常压压焓图是一种在常压下进行的压力-焓图,它可以用来表示水的温度-焓变化分布。
在常压压焓图中,水的温度是一个常量,而水的焓值会随着压力的变化而变化。
压焓图是热学研究的重要工具,压焓图可以用来表示物质在不同初始状态之间的能量转换,以及物质的其他特性,如温度、密度、比热容等。
此外,压焓图还可以用来表示物质的变形、溶解度和反应过程等,以及物质的进化变化。
在现实应用中,压焓图有广泛的应用,比如用来研究物质结构、制造精细的加工工艺、进行蒸发和凝结等。
此外,它还可以用来研究物质的气相反应,比如室温下的苯乙烯固体-液态变化等。
压焓图还可以用于滤液及结晶作用的计算,用来控制锅炉操作。
总之,压焓图是一种重要的工具,它可以用来研究物质在不同压力下的变化,探索物质的特性,研究物质的构型,估算物质的变形、溶解度和反应过程等。