奥托循环
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1.达到奥托循环:内可逆定容加热理想循环又称奥托循环,基于这种循环而制造的煤气机和汽油机是最早的活塞式内燃机3.饱和状态:假设容器空间没有其他气体,随着容器空间中的水蒸气分子逐渐增多,液面上的蒸汽压力也逐渐增大,水蒸气的压力愈大,密度愈大,水蒸气的分子与液面碰撞愈频繁,变为水分子的水蒸气分子数也愈多。
到一定状态时,这两种方向相反的过程就会达到动态平衡。
此时,两种过程仍在不断进行,但宏观结果是状态不再改变。
这种液相和气相处于动态平衡的状态称为饱和状态。
4饱和蒸汽:处于饱和状态的蒸汽称为饱和蒸汽,液体称为饱和液体5此时,气液的温度相同,称为饱和温度,用Ts表示。
6蒸汽的压力称为饱和压力,用Ps表示7饱和蒸汽压方程::9闭口系统:一个热力系统如果和外界只有能力交换而无物质交换,则该系统称为闭口系统,.(又称闭口系)如图1-5b中内燃机气缸内气体为系统,即为闭口系统。
闭口系统内的质量保持恒定不变,所以闭口系统又叫控制质量。
开口系统:如果热力系统和外界不仅有能量交换而且有物质交换,则该系统叫做开口系统(又称开口系)10比热容:为了计算气体状态变化过程中的的吸(或放)热量,引入了比热容。
物体温度升高1K(或1℃)所需热量称为质量热容,又称比热容,单位J/(kg.K),用c表示,其定义式为11:热力设备中工质往往是在接近压力不变或体积不变的条件下吸热或放热的,因此定压过程和定容过程的比热容最常用,它们称为比定压热容(也称质量定压热容)和比定容热容(也称质量定容热容)分别以Cp和Cy表示。
12:比热容比:13:比湿度:定义1kg干空气所带有的水蒸气质量为含湿量(又称比湿度),以d表示,习惯上表示为kg(水蒸气)/kg(干空气),即14:比体积:单位质量物质所占的体积称为比体积,即15:标准状态下的燃烧热和生成热分别为标准燃烧焓和标准生成焓,分别用16:为计算△G,与标准生成焓一样,规定在1标准大气压298.15K下,由单质生成1mol化合物时,自由焓的变化量为该化合物的标准生成自由焓,或标准吉布斯函数,用符号表示,并规定稳定单质或元素的标准生成自由焓为零。
17:超声速:当Ma>1时,气流速度大于当地声速,气流为超声速当Ma<1时,气流速度小于当地声速时,称为亚声速当Ma=1时,气流速度等于当地声速当地声速:就是指所考虑的流道某一截面上的声速。
18:抽汽回热循环:目前工程上采用的回热方式是从汽轮机的适当部位抽出尚未完全膨胀的,压力,温度相对较高的少量蒸汽,去加热低温凝结水。
这部分抽汽并未经过冷凝器,没有向冷源放热,而是加热了冷凝水,达到了回热的目的。
这种循环称为抽汽回热循环。
22:人们把实现热能和机械能相互转化的媒介物质叫做工质,把与工质进行热交换的物质系统称为热源:若细分,则把工质从中吸取热能的物系叫做热源(或称高温热源);把接受工质排出热能的物系叫做冷源(或称低温热源)如利用燃气轮机高温排气作热源在余热锅炉里加热水,由于其热容量不是无穷大,故热源的温度不断下降,是变温热源。
又如用环境大气作冷源,由于其热容量非常大,故可以认为是恒温热源。
23:狄赛尔循环:定压加热的内可逆理想循环又称狄赛尔循环,24:第一类永动机(既不消耗能量的永动机)第二类永动机(只从一个热源吸热的永动机)有人设想制造一台机器,使其从环境大气或海水里吸热不断获得机械功。
这种单一热源下作功的动力机称为第二永动机30:对应态原理:对于能满足同一对比状态方程式的同类物质,如果它们的对比参数Pr,Vr,Tr,中有两个相同,则第三个对比参数就一定相同,物质也就处于对应状态中。
这一结论称为对应态定律(或称对应态原理)31:多变过程和多变指数:32:反应焓:指明定温定压反应的热效应等于反应前后物系的焓差,这个焓差叫做反应焓,以△H表示33:反应热:化学反应中物系与外界的热量交换称为反应热。
向外界放出热量的反应过程称为放热过程,从外界吸热的反应为吸热反应。
34:范德瓦尔方程:35:分体积:各组成气体都处于与混合物相同的温度.压力(T p)下,各自单独占据的体积Vι称为分体积。
36:分体积定律:该式表明;理想体积的分体积之和等于混合气体的总体积,这一结论称为亚美格分体积定律。
37:分压力:如果在与混合气体温度相同的情况下,每一种组成气体都独自占据体积V时,组成气体的压力称为分压力,用Pι表示。
38:分压力定律:该式表明:混合气体的总压力p等于各组成气体分压力Pι之总和,该结论道尔顿已于1801年实验证实,称为道尔顿分压定律。
39:湿饱和蒸汽:对达到饱和温度的水继续加热,水开始沸腾汽化。
这时,饱和压力不变,饱和温度也不变。
这种蒸汽和水的混合物称为湿饱和蒸汽(简称湿蒸汽)40:干饱和蒸汽:随着加热过程的继续进行,水逐渐减少,蒸汽逐渐增多,直至水全部变成蒸汽,这时的蒸汽称为干饱和蒸汽(简称饱和蒸汽)41:干度:湿蒸汽的成分用干度x表示,即在1kg 湿蒸汽中含有x kg的饱和蒸汽,而余下的(1-x)kg 则为饱和水42:干空气:完全不含水蒸气的空气则称为干空气43:湿空气:含有水蒸气的空气44:湿球温度:因湿空气气流量大,湿纱布表面积小,湿空气向湿纱布的传热和从湿纱布汽化的水分对主流湿空气t d的影响可忽略不计。
直到空气向湿纱布单位时间传递的热量等于单位时间内湿纱布表面水分汽化所需热量达到平衡,湿纱布中水温保持恒定不变,湿球温度计指示的正是平衡时湿纱布中水分的温度,这一温度称为湿空气的湿球温度,以Tw表示。
45:干球温度:干球温度计即普通温度计,测出的是湿空气的真实温度t也称干球温度46:功:在力学中把力和沿力的方向位移的乘积定义为力所作的功。
功是热力系统通过边界传递的能量,且其全部效果表现为举起重物。
47:供暖系数:制热循环和热泵循环的用途不同,即收益不同,故其经济性指标也不同,分别用制冷系数和热泵系数(也称供热系数)表示48:绝热系统:当热力系统和外界间无热量交换时,该系统称为绝热系统(又称绝热系)49:孤立系统:当一个热力系统和外界既无能量交换又无物质交换时,则该系统就称为孤立系统。
(又称孤立系)孤立系必定是绝热的,但绝热系不一定是孤立系50:孤立系统的熵增原理:孤立系统的熵可以增大,或保持不变,但不可能减少。
这一结论即孤立系统的熵增原理,简称熵增原理。
51:强度量:压力和温度这两个参数与系统质量的多少无关,称为强度量。
52广延量:体积,热力学能,焓和熵等与系统质量成正比,具有可加性,称作广延量54:过冷水:当水温低于饱和温度时称为过冷水,或称未饱和水。
56:过热蒸汽:对饱和蒸汽继续定压加热,温度将升高,比体积增大,这时的蒸汽称为过热蒸汽。
温度超过饱和温度之值称为过热度过热过程中蒸汽吸收的热量称为过热热,58:焓:有关热工计算中时常有U+pV出现,为了简化公式和简化计算,人们常把它定义为焓,用符号H表示,即H=U+pV(2-5)1kg工质的焓称为比焓,用h表示,即h=u+pv (2-6)式(2-5)就是焓的定义。
焓的单位是J,比焓的单位是J/kg60:赫斯定律:当反应前后物质的种类给定时,热效应只取决于反映前后的状态,与中间经历62:回热:利用工质原本排出的热量来加热工质本身的方法称为回热。
回热可有多种方法,藉助蓄热器就是其中的一种。
64:基尔霍夫定律:65:吉布斯方程:式(6-14)(6-15)(6-20)(6-21)是由热力学第一定律和第二定律直接导得的,它们将简单可压缩系平衡态各参数的变化联系起来,在热力学中具有重要的作用,通常称为吉布斯方程。
66:吉布斯自由能:68:简单可压缩系:在热力工程中,最常见的热力系是由可压缩流体(如水蒸气,空气,燃气等)构成,这类热力系若与外界可逆功交换只有体积变化功(膨胀功或压缩功)一种形式,则该系统称为简单可压缩系。
69:若气流通过喷管,气体绝热膨胀,压力降低,流速增加,所以气流截面的变化规律是:Ma<1,亚声速流动,dA<0,气流截面收缩。
Ma=1,声速流动,dA=0,气流截面缩至最小。
Ma﹥1,超声速流动,dA﹥0,气流截面扩张。
相应的,对喷管的要求是:亚声速气流要做成渐缩喷管,超声速气流要做成渐扩喷管,气流由亚声速连续增加至超声速时要做成渐缩渐扩喷管(缩放喷管),或叫做拉伐尔喷管。
拉法尔喷管的最小截面处称为喉部,喉部处气流速度即是声速。
70:焦耳–汤姆逊系数:71:节流:如在节流过程中流体与外界没有热量交换,就称为绝热节流,也简称节流。
72:经典热力学:应用宏观方法研究的热力学叫做宏观热力学,也叫经典76:绝热效率:77:绝热指数:78:卡诺定理:包括两个分定理:定理一:在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切可逆循环,其热效率都相等,与可逆循环的种类无关,与采用哪一种工质也无关。
定理二:在相同温度为T₁的热源和同为T₂的冷源间工作的一切不可逆循环,其热效率必小于可逆循环。
79:卡诺循环:是工作于温度分别为T₁和T₂的两个热源之间的正向循环,由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成。
80:可逆过程:和物理状态变化过程一样,如果在完成某含有化学反应的过程后,当使过程沿相反的方向进行时,能够使物系和外界完全恢复到原来状态,不留下任何变化,这样的理想过程就是可逆过程。
否则是不可逆过程。
81:可逆定容过程:即比体积保持不变的过程,是n→∞时的多变过程。
82:可逆定温过程:83:可逆定压过程:84:可逆多变过程:工程中有多种多样的热力过程,图4-1是实测的汽车发动机工作过程中气缸压力和气缸容积的关系,从中可以发现,大部分过程中气体的基本状态参数间满足 pvⁿ =常数,即p₁vⁿ₁=p₂vⁿ₂其中n为常数,这样的可逆过程称为多变过程,n称为多变指数。
85:可逆绝热过程:绝对绝热的过程难以实现,工质无法与外界完全隔热,但当实际过程进行很快,一定量的工质换热量相对极少时,可近似的看做绝热过程。
过程进行迅速,往往是非准平衡的和不可逆的,所以可逆的绝热过程是实际过程的一种近似。
86:可逆循环:全部由可逆过程组成的循环称为可逆循环,若循环中有部分或全部过程是不可逆的,则该循环为不可逆循环。
88:克劳修斯不等式:89:克劳修斯积分等式:91:扩压管:若气体通过扩压管,此时气体绝热压缩,压力升高,流速降低,气流截面的变化规律是:Ma<1,亚声速流动,dA﹥0,气流截面扩张。
Ma=1,声速流动,dA=0,气流截面缩至最小。
Ma﹥1,超声速流动,dA<0,气流截面收缩。
同样,对扩压管的要求是:对超声速气流要制成渐缩形,对亚声速气流要制成渐扩形,当气流由超声速连续降至亚声速时,要做成渐缩渐扩形扩压管。
92:朗肯循环:96:理想气体:是一种实际上不存在的假想气体,其分子是有些弹性的,不具体积的97:临界参数:缩放喷管的喉部截面是气流从Ma<1或Ma>1的转换面,所以喉部截面也叫临界截面,截面上个参数均称临界参数,临界参数用相应参数加下标cr表示,如临界压力Pcr,临界温度Tcr,临界比体积Vcr和临界流速Cf, c99:临界压力比:是分析管内流动的一个非常重要的数值,截面上工质的压力与滞止压力之比等于临界压力比是气流速度从亚声速到超声速的转折点。