汽轮机基础知识技术
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汽轮机基本知识1、简述汽轮机的工作原理?汽轮机是利用蒸汽热能来做功的旋转式原动机,它工作进行两次能量转换,即先将蒸汽的热能转换成动能,使蒸汽的流速提高,然后再将蒸汽的动能转换成转子转动的机械能。
其基本原理就是力的冲动作用原理和反动作用原理。
2、汽轮机是如何分类的?按热力过程分:(1)凝汽式汽轮机:余汽做完功全排入凝汽器。
(2)背压式汽轮机:蒸汽做完功后,以高于大气压的压力排出,供工业或采暖用汽。
(3)调整抽汽式汽轮机:抽出部分做过功的蒸汽供工业或采取用汽,其余排入凝汽器。
(4)中间再热式汽轮机:蒸汽在汽轮机若干级内做功后,用导汽管将其全部引入锅炉再次加热到一定温度,然后又回到汽轮机内继续做功。
3、汽轮机设备包括哪些设备?(1)汽轮机本体A、配汽机构:主蒸汽导汽管、自动主汽阀、调速汽阀。
B、转动部分:主轴、叶轮、叶片、拉筋、围带、联轴器和紧固件。
C、静止部分:汽缸、滑销系统、隔板、隔板套、喷嘴(静叶片)、汽封、轴承。
(2)调节系统调速器、油动机、滑阀、调节阀、主油泵、辅助油泵。
(3)凝汽及抽汽系统凝汽器、凝结水泵、抽汽器、循环水泵。
(4)回热加热系统低压加热器、高压加热器、疏水泵。
4、为了保证气轮机设备安全运行,汽轮机装有哪些保护装置?(四大保护)超速保护、轴向位移(串轴)保护、低油压保护、低真空保持。
5、汽缸的作用是什么?汽缸的作用主要是将汽轮机的通流部分与大气隔开,保证蒸汽在汽轮机内完成做功过程,此外,它还要支撑汽轮机的某些静止部件(隔板、喷嘴室、汽封套等)承受它们的重量。
6、汽轮机油的作用是什么?润滑、冷却、调节、密封。
7、低油压保护装置的作用是什么?润滑系统的润滑油必须具有一定油压。
若油压过低将导致润滑油膜破坏,不但要损坏轴瓦切能造成动静之间摩擦等恶性事故。
因此在汽轮机的油系统中都装有低油压保护装置,起作用是:(1)润滑油低于正常要求数值时,首先发出信号,提醒运行人员注意并及时采取措施。
(2)油压继续下降至某一数值时,自动投入辅助油泵,提高油压。
汽轮机汽轮机设备主要由汽轮机主机及其辅助设备组成。
汽轮机是火力发电厂的关键设备之一,它的任务是将蒸汽的热能转变为汽轮机转子旋转的机械能。
蒸汽进入汽轮机,先经过喷嘴,使压力和温度降低,流速增加,蒸汽的热能转变为高速动能,这种高速汽流冲动叶片,带动汽轮机转子旋转,将蒸汽的高速动能转变为转子旋转的机械能。
在汽轮机内做完功的蒸汽(又叫乏汽),排入凝汽器。
汽轮机的辅助设备主要有凝汽器、高低压加热器、除氧器、给水泵、循环水泵、凝结水泵等。
凝汽器的作用是把汽轮机排出的乏汽凝结成水,在汽轮机排汽口建立并保持高度的真空。
高、低压加热器是用汽轮机中间不同压力的抽汽来加热供给锅炉的给水,这就避免了部分蒸汽在凝汽器中的热量损失,提高了机组的效率。
有回热加热系统的汽轮机其排汽量减少了1/3发电煤耗可降低13%左右。
除氧器的任务是将送给锅炉的水进行除氧,除去溶解在给水中的气体,以防止氧气对锅炉、汽轮机及其管道的腐蚀。
给水泵的作用是把除氧器贮水箱内除过氧的给水送入锅炉。
循环水泵的作用是向凝汽器提供冷却汽轮机排汽的冷却水。
而凝结水泵的作用是抽出凝汽器中的凝结水,并将其输到除氧器。
凝结水在除氧器中经过除氧后用作锅炉的给水。
凝结水和给水系统凝汽设备主要由凝汽器、凝结水泵、循环水泵和抽气装置等组成,是火力发电厂热力系统中的一个重要组成部分。
凝汽设备的作用主要有:(1)在汽轮机排汽口建立并保持高度真空,提高汽轮机的循环热效率;(2)冷凝汽轮机的排汽,再用水泵将凝结水送回锅炉,以方便地实现热功转换的热力循环。
除此之外,凝汽器还对凝结水和补给水有一级真空除氧的作用。
并且可回收机组启停和正常运行中的疏水,接收机组启动和甩负荷过程中汽轮机旁路系统的排汽,减少工质的损失。
在机组启动时,凝汽器真空是靠抽气器抽出其中的空气建立起来的,此时所能达到的真空值较低。
在汽轮机正常运行时,低压缸的排汽进入凝汽器,凝汽器内的真空主要是依靠排汽的凝结形成的。
在4.9kPa的压力下,1kg蒸汽的体积比1kg水的体积大两万多倍。
【经典】汽机专业理论知识100条,⾮常全⾯!⼀、基本知识和概念1、汽轮机的⼯作原理是什么?答:汽轮机是利⽤蒸汽热能来做功的旋转式原动机,它⼯作进⾏两次能量转换,即先将蒸汽的热能转换成动能,使蒸汽的流速提⾼;然后再将蒸汽的动能转换成转⼦转动的机械功。
其基本原理就是⼒的冲动作⽤原理和反动作⽤原理。
2、汽轮机设备包括哪些部分?答:1)汽轮机本体:a 配汽机构:包括主蒸汽导汽管、⾃动主汽阀、调速汽阀等。
b 转动部分:主要有主轴、叶轮、叶⽚、拉筋、围带、联轴器和紧固件。
c 静⽌部分:包括汽缸、滑销系统、隔板、隔板套、喷嘴、汽封、轴承以及⼀些紧固零件。
2)调节系统:主要有调速器、油动机、滑阀、调节阀、主油泵、辅助油泵等。
3)凝汽及抽⽓系统:主要有凝汽器、凝结⽔泵、抽⽓器、循环⽔泵等。
4)回热加热系统:主要设备有低压加热器、⾼压加热器、疏⽔泵等。
3、汽轮机是如何分类的?答:按不同的分类⽅法可分为:(⼀)按⼯作原理可分:1)冲动式汽轮机:在这种汽轮机中,蒸汽膨胀降压,仅在喷嘴中进⾏,在动叶⽚中只汽流的动能转换为机械能,叶⽚主要承受蒸汽的冲动⼒做功,并带有⼀定的反动度,所以称为冲动式汽轮机。
2)反动式汽轮机:在反动式汽轮机中,蒸汽的膨胀不仅在喷嘴中进⾏,也在动叶⽚中进⾏,通常热能在⼆者中各占50%,叶⽚不仅承受蒸汽的冲击⼒,⽽且还承受反作⽤⼒。
(⼆)按主蒸汽压⼒参数可分:1)低压汽轮机:主汽压⼒为1.18~1.47Mpa2)中压汽轮机:主汽压⼒为1.96~3.92Mpa3)⾼压汽轮机:主汽压⼒为5.58~9.81Mpa4)超⾼压汽轮机:主汽压⼒为11.7~13.75Mpa5)亚临界压⼒汽轮机:主汽压⼒⼤于22.16Mpa(三)按热⼒过程可分:1)凝汽式汽轮机:进⼊汽轮机内做功的蒸汽除回热抽汽和少量漏汽外,余汽做完功全排⼊凝汽器。
2)背压式汽轮机:蒸汽在做完功后,以⾼于⼤⽓压的压⼒排出,供⼯业或采暖⽤汽。
3)调整抽汽式汽轮机:从汽轮机某些级后抽出部分做过功的蒸汽供⼯业采暖⽤汽,其余蒸汽排⼊凝汽器,⽽且抽汽压⼒在⼀定范围内调整。
汽轮机基本概念、工作原理介绍一、汽轮机运行基础知识1、流体力学基础知识一、流体的物理性质1、流动性流体的流动性是流体的基本特征,它是在流体自身重力或外力作用下产生的。
这也是流体容易通过管道输送的原因2、可压缩性流体的体积大小会随它所受压力的变化而变化,作用在流体上的压力增加,流体的体积将缩小,这称为流体的可压缩性。
3、膨胀性流体的体积还会随温度的变化而变化,温度升高,则体积膨胀,这称为流体的膨胀性。
4、粘滞性粘滞性标志着流体流动时内摩擦阻力的大小,它用粘度来表示。
粘度越大,阻力越大,流动性越差。
气体的粘度随温度的升高而升高,液体的粘度随温度的升高而降低。
二、液体静力学知识1、液体静压力及其基本特性液体静压力是指作用在液体内部距液面某一深度的点的压力。
液体静压力有两个基本特性:①液体静压力的方向和其作用面相垂直,并指向作用面。
②液体内任一点的各个方向的静压力均相等。
2、液体静力学基本方程P=Pa+ρgh式中Pa----大气压力ρ-----液体密度上式说明:液体静压力的大小是随深度按线性变化的。
3、绝对压力、表压力和真空①绝对压力:是以绝对真空为零算起的。
用Pj表示。
②表压力(或称相对压力):以大气压力Pa为零算起的。
用Pb表示。
③真空:绝对压力小于大气压力,即表压Pb为负值。
绝对压力、表压力、真空之间的关系为:Pj=Pa+Pb三、液体动力学知识1、基本概念①液体的运动要素:液体流动时,液体中每一点的压力和流速,反映了流体各点的运动情况。
因此,压力和流速是流体运动的基本要素。
②流量和平均流速:假定流体在流过断面时,其各点都具有相同的流速,在这个流速下所流过的流量与同一断面各点以实际流速流动时所流过的流量相当,这个流速称为平均流速,记作V。
单位时间内,通过与管内液流方向相垂直的断面的液体数量,称为流量。
流量可分为体积流量Qv和质量流量Qm。
Qv=V AQm=ρV A③稳定流和非稳定流:稳定流是指流体流速和压力不随时间的变化而变化的流动,反之则为非稳定流。
汽轮机技术知识整理(详细完整版)一、汽轮机概述汽轮机是一种将热能转换为机械能的热力发动机,广泛应用于发电、工业驱动等领域。
汽轮机的工作原理是通过燃料燃烧产生高温高压的蒸汽,蒸汽在汽轮机中膨胀做功,推动汽轮机转子旋转,进而驱动发电机或其他机械设备。
二、汽轮机主要部件1. 汽轮机本体:汽轮机本体是汽轮机的核心部分,包括转子、叶片、汽封等。
转子是汽轮机的旋转部分,叶片是汽轮机做功的关键部件,汽封则是用来密封汽轮机内部空间,防止蒸汽泄漏。
2. 蒸汽发生系统:蒸汽发生系统负责产生汽轮机所需的高温高压蒸汽,包括锅炉、过热器、再热器等设备。
3. 调速系统:调速系统负责调节汽轮机的转速,包括调速器、油泵、油马达等设备。
4. 冷凝系统:冷凝系统负责将汽轮机排出的乏汽冷凝成水,以便循环利用,包括冷凝器、水泵等设备。
三、汽轮机工作原理1. 蒸汽发生:燃料在锅炉中燃烧,产生高温高压的蒸汽。
2. 蒸汽膨胀:蒸汽进入汽轮机,在汽轮机中膨胀做功,推动汽轮机转子旋转。
3. 机械能输出:汽轮机转子旋转,通过联轴器将机械能传递给发电机或其他机械设备。
4. 冷凝:汽轮机排出的乏汽进入冷凝器,被冷却水冷凝成水,以便循环利用。
四、汽轮机维护与保养1. 定期检查:定期检查汽轮机各部件的工作状态,发现问题及时处理。
2. 润滑保养:定期对汽轮机进行润滑保养,保证各部件的运行顺畅。
3. 清洁保养:定期对汽轮机进行清洁保养,保持汽轮机的卫生状况。
4. 预防性维护:根据汽轮机的运行情况,进行预防性维护,延长汽轮机的使用寿命。
五、汽轮机的类型1. 按照工作压力分类:有低压汽轮机、中压汽轮机、高压汽轮机、超高压汽轮机、亚临界压力汽轮机和超临界压力汽轮机等。
2. 按照热力循环分类:有朗肯循环汽轮机、再热循环汽轮机和热电循环汽轮机等。
3. 按照结构形式分类:有单缸汽轮机、双缸汽轮机、多缸汽轮机等。
六、汽轮机的发展趋势1. 高参数化:随着科技的进步,汽轮机的参数越来越高,热效率也越来越高。
汽轮机知识点总结汽轮机是一种将热能转化为动能的装置,常被用于发电、船舶推进和工业生产等领域。
它利用高温高压的蒸汽或燃气驱动涡轮转动,通过涡轮的转动实现能量转换。
汽轮机广泛应用于各种领域,因此对于工程师和技术人员来说,掌握汽轮机的知识至关重要。
本文将对汽轮机的相关知识进行总结、概述,从基本原理到应用领域,力求全面系统地介绍汽轮机的相关知识点。
一、汽轮机的基本原理1. 汽轮机的工作原理汽轮机的工作原理基于热力学的两大定律,即热量不能自发地从低温物体传递到高温物体(第一定律)和热效率不可能达到100%(第二定律)。
汽轮机通过运用这两大定律,将热能转化为动能,从而实现工作。
汽轮机的工作原理可以简单概括为:引入高温高压的工质(蒸汽或燃气)使涡轮叶片转动,驱动轴上的负载(如发电机)工作,并通过冷凝等过程将工质重新准备好以进行下一循环。
2. 汽轮机的分类根据工质和工作原理的不同,汽轮机可以分为蒸汽涡轮机和燃气涡轮机。
蒸汽涡轮机利用水蒸汽驱动涡轮转动,广泛应用于发电、船舶和工业生产等领域;而燃气涡轮机则是利用燃气燃烧产生的高温高压气体驱动涡轮转动,常用于航空发动机和燃气轮机等领域。
3. 汽轮机的关键组件汽轮机由涡轮机组和发电机组成,其中涡轮机包括高压缸、中压缸和低压缸,每个缸体内都有一个涡轮转子和一个对应的固定叶栅。
涡轮转子连接着轴,通过它们的旋转实现工质的动能转化。
而发电机则将机械能转化为电能,一般通过轴连接联动,使得涡轮机能够有效地工作。
二、汽轮机的性能参数1. 主要性能参数汽轮机的性能参数主要包括:功率、热效率、蒸汽参数、转速和效率等。
其中功率是汽轮机的输出能量,通常以千瓦(kW)或兆瓦(MW)为单位;热效率是汽轮机的能量转化效率,代表汽轮机能够将输入热量转化为动能的能力;蒸汽参数包括蒸汽温度和压力,直接影响着汽轮机的工作负荷和热效率;转速是涡轮机旋转的速度,通常以每分钟转数(rpm)为单位;效率是汽轮机的能量转化效率,也是衡量汽轮机性能的重要指标。
汽轮机基础知识:1、汽轮机的工作原理:汽轮机使用蒸汽热能做功的旋转式原动机,其工作过程经过两次能量转换,即通过喷嘴将蒸汽的热能转化为动能,使蒸汽的流速得到提高,高速气流流经动叶片(动叶栅),对动叶片(动叶栅)产生作用力,带动转子旋转,从而再将动能转化为转子转动的机械能。
汽轮机工作的基本原理是力的冲动作用原理和反动作用原理。
冲动作用原理:在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中膨胀加速,压力降低,速度增加,热能转变为动能,高速气流进入动叶片,速度方向改变,对动叶片产生了冲动力,推动叶轮旋转做功,将蒸汽的动能转变为机械能,这种利用冲动力做功的称为冲动作用原理。
反动作用原理:蒸汽不仅在喷嘴中膨胀加速,而且在动叶栅中继续膨胀加速,同时对动叶栅产生一反作用力,利用此力推动叶轮旋转做功的称为反动作用原理。
2、汽轮机结构:由转子和静子两大部分组成,转子包括:主轴、叶轮、叶片、推力盘、联轴器等,静子包括:汽缸、滑销系统、隔板、隔板套、喷嘴、汽封、轴承等。
各个部件介绍如下:主轴:起支持旋转零件及传递扭矩作用。
叶轮:由轮缘、轮面、轮毂三部分组成。
轮缘是安装叶片的部分,具有与叶根相配合的形状;轮毂是将叶轮套在主轴上的配合部分,是靠近轮孔的部分;轮面是轮毂与轮缘的连接部分。
叶片:作用是将蒸汽的热能转换为动能,再将动能转换为汽轮机转子旋转的机械能。
有静叶和动叶之分。
冲动式汽轮机每一级由一个隔板和一个叶轮组成,动叶片安装在叶轮或转鼓上,随转子一起转动;而反动式汽轮机不采用隔板式结构,没有叶轮和隔板,动叶片直接装在转子的外缘上,静叶则固定在汽缸内壁或静叶持环上。
推力盘:将转子的部分轴向推力传递给推力轴承平衡。
联轴器:又叫靠背轮或对轮,是用来连接汽轮机转子和压缩机转子的部件,将汽轮机转子的扭矩传给压缩机转子。
汽缸:即汽轮机的外壳,其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开,形成封闭的汽室,保证蒸汽在汽轮机内完成能量转换过程。
滑销系统:隔板:用来安装喷嘴,并将各级叶轮分开。
1、汽轮机工作的基本原理是怎样的?答:具有一定压力、温度的蒸汽,进入汽轮机,经过喷嘴并在喷嘴内膨胀获得很高的速度。
高速流动的蒸汽流经汽轮机转子的动叶片做功,当动叶片为反动式时,蒸汽在动叶中发生膨胀产生的反动力也是动叶片做功,动叶带动汽轮机转子按一定的速度均匀转动。
这就是汽轮机最基本的工作原理。
2、汽轮机本体主要由哪几部分组成?答:汽轮机本体主要有以下几个部分组成:①转动部分:由主轴、叶轮、轴封和安装在叶轮上的动叶片及联轴器等组成。
②固定部分:由喷嘴时汽缸隔板、静叶片、汽封等组成。
③控制部分:由调节系统、保护装置和油系统等组成。
3、什么叫汽轮机的级?答:有一列喷嘴和一列动叶栅组成的汽轮机最基本的工作单元叫汽轮机的级。
4、什么叫双列速度级?采用双列速度级有什么优缺点?答:为了增大调节级的焓降,利用第一列动叶出口的余速,减小余速损失,使第一列动叶片出口汽流经固定在汽缸上的导叶改变流动方向后,进入第二列动叶片继续做功。
这时把具有一列喷嘴,但一级叶轮上有两列动叶片的级,称为双列速度级。
5、汽封的作用是什么?答:为了避免动、静部件之间碰撞必须留有适当的间隙,这些间隙的存在势必导致漏汽,为此必须加装密封装置—-汽封。
根据汽封在汽轮机中所处位置可分为:轴端汽封(简称轴封)、隔板汽封和围带汽封(通流部分汽封)三类。
6、汽轮机为什么会产生轴向推力?运行中轴向推力怎样变化?答:纯冲动式汽轮机动叶片内蒸汽没有压力降,但由于隔板汽封的漏汽,使叶轮前后产生一定的压差且一般的汽轮机中,每一级动叶片蒸汽流过时都有大小不等的压降,在动叶叶片前后产生压差。
叶轮和叶片前后的压差及轴上凸肩处的压差使汽轮机产生由高压侧向低压侧、与汽流方向一致的轴向推力。
影响轴向推力的因素有很多,轴向推力的大小基本上与蒸汽流量的大小成正比,也即负荷增大时轴向推力增大。
需指出:当负荷突然减小时,有时会出现与汽流方向相反的轴向推力。
7、汽轮机盘车装置起什么作用?答:汽轮机冲动转子前或停机后,进入或积存在汽缸内的蒸汽使上缸温度比下缸高,从而使转子不均匀受热或冷却,产生弯曲变形。
1.什么叫工质?火力发电厂采用什么作为工质?工质是热机中热能转变为机械能的一种媒介物质(如燃气、蒸汽等),依靠它在热机中的状态变化(如膨胀)才能获得功。
为了在工质膨胀中获得较多的功,工质应具有良好的膨胀性。
在热机的不断工作中,为了方便工质流入与排出,还要求工质具有良好的流动性。
因此,在物质的固、液、气三态中,气态物质是较为理想的工质。
目前火力发电厂主要以水蒸气作为工质。
2.何谓工质的状态参数?常用的状态参数有几个?基本状态参数有几个?描述工质状态特性的物理量称为状态参数。
常用的工质状态参数有温度、压力、比容、焓、熵、内能等,基本状态参数有温度、压力、比容。
3.什么叫温度、温标?常用的温标形式有哪几种?温度是衡量物体冷热程度的物理量。
对温度高低量度的标尺称为温标。
常用的有摄氏温标和绝对温标。
⑴摄氏温标。
规定在标准大气压下纯水的冰点为0℃,沸点为100℃,在0℃与100℃之间分成100个格,每格为1℃,这种温标为摄氏温标,用℃表示单位符号,用t作为物理量符号。
⑵绝对温标。
规定水的三相点(水的固、液、汽三相平衡的状态点)的温度为273.15K。
绝对温标与摄氏温标的每刻度的大小是相等的,但绝对温标的0K,则是摄氏温标的-273.15℃。
绝对温标用K作为单位符号,用T作为物理量符号。
摄氏温标与绝对温标的关系为 t=T-273.15℃。
4.什么叫压力?压力的单位有几种表示方法?单位面积上所受到的垂直作用力称为压力。
用符号“p”表示,即 p=F/A (1—1)式中 F——垂直作用于器壁上的合力,N;A——承受作用力的面积m2。
压力的单位有:⑴国际单位制中表示压力采用N/m2,名称为[帕斯卡],符号是Pa。
1Pa=1N/m2,在电力工业中,机组参数多采用MPa(兆帕),1MPa=106N/m2。
⑵以液柱高度表示压力的单位有:毫米水柱(mmH2O)、毫米汞柱(mmHg),1 mmHg=133 N/m2,1 mmH2O=9.81 N/m2。
⑶工程大气压的单位为kgf/cm2,常用at作代表符号,1at=98066.5 N/m2,物理大气压的数值为1.0332 kgf/cm2,符号是atm,1 atm=1.013×10⒌N/m2。
5.什么叫绝对压力、表压力?容器内工质本身的实际压力称为绝对压力,用符号p表示。
工质的绝对压力与大气压力的差值为表压力,用符号p g表示。
因此,表压力就是我们用表计测量所得的压力,大气压力用符号p atm表示。
绝对压力与表压力之间的关系为:p a=p g+p atm或 p g=p a-p atm(1—2)6.什么叫真空和真空度?当容器中的压力低于大气压力时,把低于大气压力的部分叫真空。
用符号“p v”表示。
其关系式为:p v=p atm-p a (1—3)发电厂有时用百分数表示真空值的大小,称为真空度。
真空度是真空值和大气压力比值的百分数,即:真空度=p v / p atm×100% (1—4)完全真空时真空度为100%,若工质的绝对压力与大气压力相等时,真空度为零。
例如:凝汽器水银真空表的读数为7100mmHg,大气压力计读数为750 mmHg,求凝汽器内的绝对压力和真空度各为多少?根据 p a=(p atm-p v) / 735.6=(750-710)/735.6=0.054at=0.0051MPa真空度=p v/p amb×100%=710/750×100%=94.6%7.什么叫比容和密度?它们之间有什么关系?单位质量的物质所占有的容积称为比容。
用小写的字母ν表示,即:ν=V/m m3/kg (1—5)式中 m——物质的质量。
kg;V——物质所占有的容积, m3。
比容的倒数,即单位容积的物质所具有的质量,称为密度,用符号“ρ”,单位为kg/m3。
比容与密度的关系为ρυ=1,显然比容和密度互倒数,即比容和密度不是相互独立的两个参数,而是同一个参数的两种不同的表示方法。
8.什么叫平衡状态?在无外界影响的条件下,气体的状态不随时间而变化的状态叫做平衡状态。
只有当工质的状态是平衡状态时,才能用确定的状态参数值去描述。
只有当工质内部及工质与外界间,达到热的平衡(无温差存在)及力的平衡(无压差存在)时,才能出现平衡状态。
9.什么叫标准状态?绝对压力为1.01325×105Pa(1个标准大气压),温度为0℃(273.15)时的状态称为标准状态。
10.什么叫参数坐标图?以状态参数为直角坐标表示工质状态及其变化的图称参数坐标图。
参数坐标图上的点表示工质的平衡状态,由许多点相连而组成的线表示工质的热力过程。
如果工质在热力过程中所经过的每一个状态都是平衡状态,则此热力过程为平衡过程,只有平衡状态及平衡过程才能用参数坐标图上的点及线来表示。
11.什么叫功?其单位是什么?功是力所作用的物体在力的方向上的位移与作用力的乘积。
功的大小根据物体在力的作用下,沿力的作用方向移动的位移来决定,改变它的位移,就改变了功的大小,可见功不是状态参数,而是与过程有关的一个量。
功的计算式为:W=FS ( J ) (1—6)式中 F——作用力,N;S——位移,m。
单位换算: 1J=1N·m,1kJ=2.778×10-4kW·h12.什么叫功率?其单位是什么?功率的定义是功与完成功所用的时间之比,也就是单位时间内所做的功。
即:P=W/t ( W ) (1—7)式中 W——功,J;t——做功的时间,s。
功率的单位就是瓦特,1瓦特=1焦耳/秒。
13.什么叫能?物质做功的能力称为能。
能的形式一般有:动能、位能、光能、电能、热能等。
热力学中应用的有动能、位能和热能等。
14.什么叫动能?物体的动能与什么有关?物体因为运动而具有做功的本领叫动能。
动能与物体的质量和运动的速度有关。
速度越大,动能就越大;质量越大,动能也越大。
动能按下式计算:E k=1/2mc2(kJ) (1—8)式中 m——物体质量,kg;c——物体速度,m/s。
动能与物体的质量成正比,与其速度的平方成正比。
15.什么叫位能?由于相互作用,物体之间的相互位置决定的能称为位能。
物体所处高度位置不同,受地球的吸引力不同而具有的能,称为重力位能。
重力位能由物质的重量(G)和它离地面的高度(h)而定。
高度越大,重力位能越大;重力物体越重,位能越大。
重力位能E p=Gh。
16.什么叫热能?它与什么因素有关?物体内部大量分子不规则的运动称为热运动。
这种热运动所具有的能量叫热能,它是物体的内能。
热能与物体的温度有关,温度越高,分子运动的速度越快,具有的热能就越大。
17.什么叫热量?其单位是什么?高温物体把一部分热能传递给低温物体,其能量的传递多少用热量来度量。
因此物体吸收或放出的热能称为热量。
热量的传递多少和热力过程有关,只有在能量传递的热力过程中才有功和热量的存在,没有能量传递的热力状态是根本不存在什么热量的,所以热量不是状态参数。
18.什么叫机械能?物质有规律的运动称为机械运动。
机械运动一般表现为宏观运动。
物质机械运动所具有的能量叫机械能。
19.什么叫热机?把热能转变为机械能的设备称为热机。
如汽轮机、内燃机、蒸汽机、燃轮气机等。
20.什么叫比热容?影响比热容的主要因素有哪些?单位数量(质量或容积)的物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,称为气体的单位热容量,简称为气体的比热容。
比热容表示单体数量的物质容纳或贮存热量的能力。
物质的质量比热容符号为c,单体为kJ/(kg·℃)。
影响比热容的主要因素有温度和加热条件,一般说来,随着温度的升高,物质比热容的数值也增大;定压加热的比热容大于定容加热的比热容。
此外,还有分子中原子数目、物质性质、气体的压力等因素也会对比热容产生影响。
21.什么叫热容量?它与比热有何不同?热容Q=mc,热容的大小等于物体质量与比热的乘积,热容与质量有关,比热容与质量无关,对于相同质量的物体,比热容大的热容大,对于同一物质,质量大的热容大。
22.如何用定值比热容计算热量?在低温范围内,可近似认为比热值不随温度的变化而改变,即比热容为某一常数,此时热量的计算式为:q=c(t2-t1) kJ/kg (1—9)23.什么叫内以能?气体内部分子运动所形成的内动能和由于分子相互之间的吸引力所形成的内位能的总和称为内能。
μ表示1kg气体的内能,U表示mkg气体的内能。
即:U=mμ(1—10)24.什么叫内动能?什么叫内位能?它们由何决定?气体内部分子热运动的动能叫内动以能,它包括分子的移动动能,分子的转动动能和分子内部的振动动能等。
从热运动的本质来看,气体温度越高,分子的热运动越激烈,所以内动能决定于气体的温度。
气体内部分子克服相互间存在的吸引力具有备用的位能,称为内位能,它气体的比容有关。
25.什么叫焓?在某一状态下单位质量工质比容为ν,所受压力为p,为反抗此压力,该工质必须具备pv的压力位能。
单位质量工质内能和压力位能之和称为比焓。
26.什么叫熵?在没有摩擦的平衡过程中,单位质量的工质吸收的热量dq与工质吸热时的绝对温度T的比值叫熵的增加量。
其表达式:ΔS=dq/T。
其中ΔS=S2-S1是熵的变化量,熵的单位是(kJ/kg·k),若某过程中气体的熵增加,即ΔS>0,则表示气体是吸热过程。
若某过程中气体的熵减少,即ΔS<0,则表示气体是放热过程。
若某过程中气体的熵不变,即ΔS=0,则表示气体是绝热过程。
27.什么叫理想气体?什么叫实际气体?气体分子间不存在引力,分子本身不占有体积的气体叫理想气体。
反之,气体分子间存在着引力,分子本身占有体积的气体叫实际气体。
28.火电厂中什么气体可看作理想气体?什么气体可看作实际气体?在火力发电厂中,空气、燃气、烟气可以作为理想气体看待,因为它们远离液态,与理想气体的性质很接近。
在蒸汽动力设备中,作为工质的水蒸汽,因其压力高,比容小,即气体分子间的距离比较小,分子间的吸引力也相当大。
离液态接近,所以水蒸汽应作为实际气体看待。
29.理想气体的基本定律有哪些?其内容是什么?理想气体的三个基本定律是:(1)波义耳—马略特定律;(2)查理定律;(3)盖吕萨克定律。
其具体内容:(1)波义耳—马略特定律:当气体温度不变时,压力与比容成反比变化。
用公式表示:p1ν1=p2ν 2 (1—11)气体质量为m时:p1V1=p2V2(其中V=mν)。
(1—12)(2)查理定律:气体比容不变时,压力与温度成正比变化。
用公式表示为:p1/T1=p2/T2 (1—13)(3)盖吕萨克定律:气体压力不变时,比容与温度成正比变化,对于质量为m的气体,压力不变时,体积与温度成正比变化。
用公式表示:ν1/Τ1=ν2/Τ2或 V1/T1=V2/T2 (1—14)30.什么是热力学第一定律,它的表达式是怎样的?热可以变为功,功可以变为热,一定量的热消失时,必产生一定量的功,消耗一定量的功时,必出现与之对应的一定量的热。