内容发布更新时间 : 2024/11/8 12:08:52星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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p2v?(1)k?81.4?18.4;p2?1.84MPap1v2T2v?(1)k?1?80.4?2.3;T2?685.4KT1v2Q2?3?Cv(T3?T2)T3?T2?p3?p2（3）

q2?3780?685.4??1773KCv0.717T31773?1.84??4.76MPaT2685.4?t.v?1?1/?k?1?1?1/(8)0.4?0.565 ?t.v?woq1

wo??t.vq1?0.565?780?440.5kJ(4 ) 提高压缩比?

7．容积V=0.5m3的空气初压=0.08MPa,

=0.3MPa,初温=150℃,经膨胀过程到终态

=20℃,求过程中热力学能,焓及熵的变化量。空气作为理想气体,

=287J/(kg·K)；

=1005J/(kg·K)。

其比热容可取定值, 气体常数

解：由状态方程pV?mRgT得

p1V10.3?106?0.5=1.24 kg m??RgT287?(273?150)由迈耶公式得

cv?cp?Rg?1005?287=718 kJ/(kg·K)

热力学能的变化为

?U?m??u?m?cv(T2?T1)?1.24?718?(150?20)=114.8 J

焓的变化为

?H?m??h?m?cp(T2?T1)?1.24?1005?(150?20)=162.0 J

熵的变化为

?S?m??s?m(cplnT2p22930.08?Rgln)?1.24?(1005?ln?287ln)=12.68 J/K T1p14230.38．空气初态为=0.1MPa、=20℃，经过两级活塞式压气机后，压力提高到

2.5MPa，假定各级压缩过程的多变指数n=1.3。试求：（1）以耗功最小为前提的各级压比；（2）生产1kg压缩空气理论上消耗的功；（3）各级气缸的出口温度；（4）若采用单级压缩，压气机消耗的功及出口温度。已知：Rg=0.287 kJ/(kg·K)，cp=1.01 kJ/(kg·K)。

2．解：压缩机工作过程p-v图如下

（1）由题意耗功为

?1?1np2nnp3nnwc?RgT1[()?()?2] ①

n?1p1p2其中p2为变量，故对其求导可得 满足p2?即

p1?p3时，为压缩机最小耗功量

p32.5=5 ?p10.1p2p3????p1p2（2）由①式得

?11.3?1np3nn1.3wc,min?RgT1[2?()?2]??0.287?(273?20)?[2?51.3?2]

n?1p21.3?1=327.79 kJ/kg

（3）由于各级多变指数相同，且采用级间冷却 T1?T2'?T3T

?1T2p2nn低压级?()

T1p1则其出口气温为

?11.3?1p2nnT2?T1?()?(273?20)?51.3=424.8 K

p1同理高压级出口气温

?1?1p3nnp3nnT3?T2'?()?T1?()=T2=424.8 K

p2p2（4）单级压缩时

耗功为

?11.3?1np3nn1.3wc?RgT1[()?1]??0.287?(273?20)?[251.3?1]=401.51 kJ/kg

n?1p11.3?1 出口气温为

?11.3?1p3nnT3'?T1?()?(273?20)?251.3=615.8 K

p1 9．某发电厂采用蒸汽动力循环（简单朗肯循环），蒸汽以p1?4MPa，汽轮机的相对内效率?T?0.9，凝汽器中凝结温度t1?450oC的初态进入汽轮机，

为30oC，忽略泵功。已知环境温度为25 oC。（14分） 从水蒸气图表查得： p1?4MPa,t?450oC,h?2835.6kJ/kg,s?6.1355kJ/kg.K p1?4MPa,ts?250.33oC,h'?1087.5kJ/kg,h''?2799.4kJ/kg t?30.0oC,ps?4.2417kPa,h'?125.66kJ/kg,h''?2555.9kJ/kg s'?0.4365kJ/kg.K,s''?8.4537kJ/kg.K 试求：（1）汽轮机出口的干度，焓和熵 （2）循环热效率

（3）在T-s图上画出循环各过程，并画出汽轮机的火用损失。 3．解：（1）由p1?4MPa，t1?450oC查表得 h1=2835.6 kJ/kg，s1=6.1355 kJ/（kg·K）

\'又s2?s1?xs2 ?(1?x)s2即汽轮机理论出口干度

's?s26.1355?0.4365=0.711 x?\'?s2?s28.4537?0.4365汽轮机理论出口焓

'''h2?xh2?(1?x)h2?0.711?2555.9?(1?0.711)?125.66=1853.6 kJ/kg

由汽轮机相对内效率定义

?T?h1?h2'?0.9 h1?h2得汽轮机实际出口焓

h2'?h1??T(h1?h2)?2835.6?0.9?(2835.6?1853.6)=1969.8 kJ/kg

'''又h2'?x'h2 ?(1?x')h2则汽轮机的出口实际干度为

'h2'?h21969.8?125.66=0.759 x'?''?'h2?h22555.9?125.66汽轮机实际出口熵为

'''s2'?x's2?(1?x')s2?0.759?8.4537?(1?0.759)?0.4365=6.5216 kJ/(kg·K)

（2）循环热效率为

'=125.66 kJ/kg h3?h2?t?h1?h2'2835.6?1969.8=32.4% ?h1?h32835.6?125.66 （3）过程T-s图如下

T 1 T0 3 2 2′ s

火用损失为阴影部分