蒸汽动力循环的四个主要过程
蒸汽机工作原理
蒸汽机工作原理蒸汽机是一种利用蒸汽能量来产生动力的热机。
它将水加热转化为蒸汽，然后利用蒸汽的压力和体积变化来驱动活塞或者转子运动，从而产生机械功。
一、蒸汽机的基本原理蒸汽机的基本原理是通过将水加热转化为蒸汽，然后利用蒸汽的压力来推动活塞或者转子运动，从而产生机械功。
1. 蒸汽的产生蒸汽机中的水首先被加热，水中的热能转化为水份子的动能，使水份子运动加剧，水温升高。
当水温达到一定程度时，水开始沸腾，水份子变成气态的水蒸气，即蒸汽。
蒸汽的产生需要提供足够的热量，可以通过燃烧燃料、电加热或者其他方式来实现。
2. 蒸汽的压力蒸汽在形成过程中会产生一定的压力，这是由于蒸汽份子的运动速度增加，碰撞力增大导致的。
蒸汽的压力可以通过调节加热水的温度和压力来控制。
3. 蒸汽的扩容蒸汽的体积随着温度的升高而增大，这是由于蒸汽份子的热运动增加导致的。
蒸汽的扩容可以通过控制蒸汽的温度和压力来实现。
二、蒸汽机的工作过程蒸汽机的工作过程可以分为四个基本步骤：供热、蒸发、膨胀和排汽。
1. 供热蒸汽机的工作开始于供热阶段。
在供热阶段，燃料燃烧产生的热量被传递给锅炉中的水，使水加热。
当水温达到一定程度时，水开始沸腾，产生蒸汽。
2. 蒸发在蒸发阶段，加热后的水转化为蒸汽。
蒸汽的压力和温度取决于供热阶段中提供的热量和锅炉的设计参数。
蒸汽的压力越高，温度也越高。
3. 膨胀蒸汽在膨胀阶段利用其压力和体积变化来产生机械功。
蒸汽进入蒸汽机的活塞或者转子中，推动它们运动。
在活塞或者转子运动的过程中，蒸汽的压力逐渐下降，同时体积增大。
4. 排汽蒸汽在完成功的同时，也会失去一部份能量。
在排汽阶段，蒸汽被释放到大气中，同时也释放了其中的热能。
排汽后的蒸汽变成水蒸气，可以被再次循环利用。
三、蒸汽机的应用领域蒸汽机的工作原理被广泛应用于各个领域，特殊是在能源、交通和工业领域。
1. 能源领域蒸汽机被用作发电厂的主要动力装置，通过驱动发机电来产生电能。
蒸汽机还可以用于供热系统，提供热水和蒸汽供暖。
暖通工程师专业基础考题试卷及答案
暖通工程师专业基础考题试卷及答案一、单项选择题（共60题，每题2分，每题的备选项中，只有1个最符合题意）1. 最基本的蒸汽动力循环朗肯循环，组成该循环的四个热力过程分别是（）。
A. 定温吸热、定熵膨胀、定温放热、定熵压缩B. 定压吸热、定熵膨胀、定压放热、定熵压缩C. 定压吸热、定温膨胀、定压放热、定温压缩D. 定温吸热、定熵膨胀、定压放热、定熵压缩【答案】 B【解析】朗肯循环流程为：锅炉把水加热、汽化并加热成为过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮机膨胀做功，做功后的低压蒸汽进入冷凝器中冷却凝结成为饱和水，凝结水由水泵升压送回锅炉，完成一个循环。
朗肯循环可理想化为两个定压过程和两个定熵过程，即定压吸热过程、定熵膨胀过程、定压放热过程、定熵压缩过程。
2. 热能转换成机械能的唯一途径是通过工质的体积膨胀，此种功称为容积功，它可分为（）。
A. 膨胀功和压缩功B. 技术功和流动功C. 轴功和流动功D. 膨胀功和流动功【答案】 A【解析】容积功是指热力系统通过体积变化所完成的与外界进行能量交换的一种功，膨胀功和压缩功统称为容积功。
流动功是指推动下游流体流动所做的功，是维持流体正常流动所必须传递的能量。
轴功为开口系统与外界间通过进、出界面以外的边界（一般为机器轴）所传递的功。
动能与位能和轴功一样都是可以利用的机械能，合并称为技术功。
3. 靠消耗功来实现制冷的循环有（）。
A. 蒸汽压缩式制冷，空气压缩式制冷B. 吸收式制冷，空气压缩式制冷C. 蒸汽压缩式制冷，吸收式制冷D. 所有的制冷循环都是靠消耗功来实现的【答案】 A【解析】蒸汽压缩式制冷循环和空气压缩式制冷循环都需要压缩机做功才能实现。
吸收式制冷是利用吸收剂在温度不同时吸收制冷剂能力不同的原理实施制冷循环，整个循环过程中无运动部件，不消耗机械功。
4. 水蒸气的干度被定义为（）。
A. 饱和水的质量与湿蒸汽的质量之比B. 干蒸汽的质量与湿蒸汽的质量之比C. 干蒸汽的质量与饱和水的质量之比D. 饱和水的质量与干蒸汽的质量之比【答案】 B【解析】在湿饱和蒸汽区，湿蒸汽的成分用干度x表示，干度x是指1kg湿饱和蒸汽中含有干蒸汽的质量，即干度x为干蒸汽的质量与湿蒸汽的质量之比。
蒸汽循环系统工作原理
蒸汽循环系统工作原理蒸汽循环系统是一种常见的热力循环系统，广泛应用于发电厂、工业生产和供暖等领域。
它通过将水加热转化为蒸汽，然后利用蒸汽的能量来驱动机械设备或提供热能。
本文将详细介绍蒸汽循环系统的工作原理。
蒸汽循环系统主要由锅炉、汽轮机、凝汽器和泵组成。
首先，锅炉将水加热到高温，使其转化为蒸汽。
这个过程发生在锅炉内部的炉膛中，通过燃烧燃料或其他能源提供的热量。
蒸汽的产生使锅炉内部的压力升高，从而使蒸汽具有足够的压力来驱动汽轮机。
接下来，蒸汽进入汽轮机，驱动汽轮机的转子高速旋转。
汽轮机的转子上装有叶片，蒸汽进入叶片后会使转子转动。
汽轮机的转子与发电机相连，通过转子的旋转来产生电力。
同时，汽轮机也可以用于驱动其他机械设备或提供动力。
蒸汽从汽轮机排出后，进入凝汽器进行冷却。
凝汽器中流动的是冷却水，蒸汽在与冷却水接触的过程中失去了热量，变成了水。
这个过程使蒸汽的体积大大减小，从而形成了真空。
在凝汽器中，蒸汽和冷却水通过热交换使蒸汽凝结，然后被泵抽回锅炉再次加热，循环往复。
为了保持蒸汽循环系统的稳定运行，需要使用泵来维持循环中的水平衡。
泵负责将凝结水抽回锅炉，同时也需要克服一定的压力损失。
泵的作用是将水送回锅炉，以补充锅炉中水的损失，并确保循环系统的连续运行。
蒸汽循环系统的工作原理可以总结为以下几个步骤：首先，锅炉将水加热转化为蒸汽；然后，蒸汽进入汽轮机驱动转子旋转；接着，蒸汽经过凝汽器冷却变成水；最后，泵将凝结水送回锅炉进行再次加热。
整个循环过程中，水和蒸汽不断转化，从而使系统运转。
蒸汽循环系统的工作原理基于热力学和流体力学的基本原理。
通过合理设计和优化，可以提高系统的效率和性能。
蒸汽循环系统在能源转换和供暖方面具有重要作用，不仅提供了电力和动力，也为人们的生活提供了便利和舒适。
总结起来，蒸汽循环系统的工作原理是通过锅炉将水加热转化为蒸汽，然后利用蒸汽的能量来驱动汽轮机，最后经过凝汽器冷却后再次循环。
这个过程中，泵起到补充水的作用，保持循环系统的稳定运行。
化工热力学第五章4
200.5kJ kg
锅炉吸热量 qH 为
1
qH h2 h1 3390 .9 200 .5 31904kJ kg 1 .
朗肯循环提供的净功 wN 为透平产功与水泵耗功之代数和，即
化工热力学
第五章
热力学第二定律及其应用
第四节
wN 12736 8.676 12649kJ kg 1 . .
另外，根据式（5—22）我们也可求得 wN ， 即
wN qH qL 3190 .4 1925 .5 12649kJ kg 1 .
朗肯循环的热效率为
(b)已知透平的 s 0.75 ，则透平产功
wN 1264 .9 T 0.3965 q H 3190 .4
ws 为
负号表示工质放热。水泵的可逆轴功 ws R , Pump 为
1
ws R , Pump v4 P P4 1
由已知的 P 8600 kPa 和 P4 10kPa 查饱和水蒸汽表得 1
v4 1.010103 m3 kg 1将上述已知数据代入式（4—27），得
透平等熵膨胀产生的轴功 ws R 为
ws R hs h2 h3 3390 .9 2117 .3
化工热力学
第五章
热力学第二定律及其应用
第四节
12736kJ kg 1 .
冷凝过程传热量 qL 为
. qL h4 h3/ 191 .83 2117 .3 19255kJ kg
值，可以从附表3（饱和水蒸汽表）中查到对应的饱和蒸汽压
P 747.64kPa, h3 27663kJ kg 1 . 。再从附表3（过热蒸汽 3
表）查到点4（747.64kPa、 500℃ ）的焓和熵值，即
蒸气动力的原理和应用
蒸气动力的原理和应用原理介绍蒸气动力是指利用蒸气的能量来进行动力传递和转换的一种技术。
其原理基于热力学第一定律和第二定律，通过加热液体并使其蒸发，蒸汽产生的压力和体积变化可用来驱动机械装置。
蒸气动力的工作原理可以归纳为以下几个步骤：1.加热水或液体：将液体加热至其饱和温度以上，使其开始蒸发，并转化为蒸汽状态。
2.转化为蒸汽：加热后的水或液体转化为蒸汽，同时体积急剧膨胀，产生高压。
3.推动活塞或转动涡轮：利用蒸汽产生的高压来推动活塞或转动涡轮等机械装置，实现动力传递和转换。
4.冷凝回液体：蒸汽在做功后冷却，重新转化为液体，并通过循环进行再次加热和蒸发，形成循环工作。
应用领域蒸气动力在工业和交通运输领域有广泛的应用，以下是其中的几个常见应用领域：1. 蒸汽发电蒸汽动力在发电领域有着重要的应用。
蒸汽发电厂通常利用燃煤、燃气、核能等能源产生热能，然后通过蒸汽机或蒸汽涡轮机转化为机械能，再转化为电能。
蒸汽压力、温度和流量的调控对于提高发电效率和节能环保具有重要意义。
2. 蒸汽动力机车蒸汽动力机车是蒸汽动力在交通运输领域的应用。
在早期，蒸汽机车曾是铁路运输的主要动力来源。
蒸汽动力机车利用蒸汽机将燃料烧热水生成蒸汽，并通过活塞推动车轮运动，实现列车的牵引和制动。
3. 蒸汽动力工具蒸汽动力也有一些小型工具和设备的应用，如蒸汽锅炉、蒸馏设备、蒸汽切割机等。
这些工具利用蒸汽的高温高压特性，可以实现高效加热、杀菌、压力处理等功能，被广泛应用于工业生产、实验室和家庭等场合。
4. 蒸汽动力船舶在航海领域，过去的船舶主要采用蒸汽动力进行驱动。
蒸汽动力船舶通过燃煤或燃油来加热锅炉，产生蒸汽，进而推动船舶的螺旋桨，实现前进或后退。
5. 工业加热和压力应用蒸汽动力在工业领域有着广泛的加热和压力应用。
蒸汽作为清洁的加热介质，可以用于加热各种设备、反应器、管道等。
同时，蒸汽的高压性质也使其成为工业中常用的压力驱动力源。
未来展望随着科技的发展和能源需求的变化，蒸汽动力仍然具有重要的应用前景。
热力学循环图解
热力学循环图解热力学循环是热力学中一个重要的概念，它描述了能量在一个系统中的转换和传递过程。
通过热力学循环的图解，我们可以更直观地理解和分析不同热力学循环的性质和特点。
本文将通过图解的方式，介绍几种常见的热力学循环，包括卡诺循环、布雷顿循环和奥特曼循环。
一、卡诺循环卡诺循环是一个理想的热力学循环，它由两个等温过程和两个绝热过程组成。
在图解中，我们用P-V图（压力-体积图）表示卡诺循环。
首先，从状态A开始，系统经历一个等温膨胀过程，沿着等温线扩大体积，到达状态B。
在这个过程中，系统从热源吸收热量Q1，对外界做功W1。
接着，系统经历一个绝热膨胀过程，沿着绝热线膨胀，到达状态C。
在这个过程中，系统不与外界交换热量，对外界做功W2。
然后，系统经历一个等温压缩过程，沿着等温线减小体积，到达状态D。
在这个过程中，系统向冷源释放热量Q2，对外界做负功-W3。
最后，系统经历一个绝热压缩过程，沿着绝热线压缩，回到初始状态A。
在这个过程中，系统不与外界交换热量，对外界做负功-W4。
卡诺循环的效率可以表示为：η = (Q1-Q2) / Q1 = 1 - (Q2/Q1)其中，Q1表示从热源吸收的热量，Q2表示向冷源释放的热量。
根据热力学第一定律，热量守恒，即Q1 = W1 + W2，Q2 = W3 +W4。
因此，卡诺循环的效率可以改写为：η = 1 - (W3 + W4) / (W1 + W2)卡诺循环的特点是效率最高，它是理想热机的上限。
但是，在实际应用中，由于存在摩擦、传热损失等非理想因素，实际热机的效率往往低于卡诺循环的效率。
二、布雷顿循环布雷顿循环是一种常用的蒸汽动力循环，广泛应用于发电厂和热能利用系统中。
在图解中，我们使用T-s图（温度-熵图）表示布雷顿循环。
布雷顿循环包括四个过程：压缩、加热、膨胀和冷却。
首先，从状态1开始，蒸汽经过压缩过程，到达状态2。
在这个过程中，蒸汽被压缩，温度和压力升高。
然后，蒸汽经过加热过程，到达状态3。
蒸汽循环系统工作原理
蒸汽循环系统工作原理引言蒸汽循环系统是一种常见的能量转换系统，广泛应用于发电厂以及工业生产中。
它通过将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
本文将详细介绍蒸汽循环系统的工作原理。
一、燃料燃烧产生热能蒸汽循环系统的工作原理首先涉及到燃料的燃烧。
在发电厂中，通常使用的燃料有煤炭、天然气和石油等。
燃料在燃烧室中与空气进行反应，产生高温高压的燃烧气体。
这些燃烧气体中的热能将用于加热工质（一般为水）。
二、蒸汽发生器中的热能传递燃烧产生的热能将通过烟气传递给蒸汽发生器中的工质。
蒸汽发生器是一个热交换器，它将热能从烟气传递给工质，使工质的温度升高。
这个过程中，烟气的温度下降，而工质的温度上升。
三、蒸汽的膨胀和冷凝经过蒸汽发生器后，工质变成了高温高压的蒸汽。
蒸汽将进入蒸汽涡轮机中膨胀。
蒸汽涡轮机是通过蒸汽的高速流动驱动叶轮旋转，从而产生机械能。
在膨胀过程中，蒸汽的温度和压力均下降。
随后，蒸汽将进入凝汽器中冷凝。
凝汽器是一个热交换器，它将蒸汽的热量传递给冷却介质（通常是冷凝水）。
在冷却介质的作用下，蒸汽冷凝成水，并释放出大量的热能。
这个过程中，冷凝水的温度升高。
四、再次加热和循环冷凝水将经过泵被再次加热。
再次加热器通过将冷凝水加热至饱和温度以上，使其变成高温高压的水蒸气。
再次加热后的水蒸气将进入蒸汽涡轮机中膨胀，驱动叶轮旋转，产生机械能。
蒸汽涡轮机产生的机械能通过联轴器传递给发电机，将机械能转换为电能。
而冷凝水则经过泵被再次加热，形成一个循环。
这样，蒸汽循环系统就实现了能量的转换和利用。
结语蒸汽循环系统通过将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，实现了能源的高效利用。
它是发电厂以及工业生产中常用的能量转换系统。
通过蒸汽循环系统的工作原理，我们可以更加深入地理解蒸汽发电的过程，并认识到其在能源领域的重要性。
蒸汽动力循环及制冷循环
却水）冷凝温度由供热温度决定，QL得以利用； ② 排气压力受供热温度影响，较郎肯循环排气压力高,不小
于大气压力；
③ 热电循环效率 =循环热效率+提供热顾客旳热量/输入旳总 热量。
QL
QH
（2） 抽气式汽轮机联合供电供热循环
J
P P 0 cp
这阐明了理想气体在 节流过程中温度不发 生变化
② 真实气 体
有三种可能旳情况，由定义式知
J
T P H
当μJ>0时，表达节流后压力下降，温度也下降
V T V 0
致冷
T P
当μJ=0时，表达节流后压力下降，温度不变化
V T V 0 不产生温度效应 T P
这就阐明了在相同条件下等熵膨胀系数不小于节 流膨胀系数,所以由等熵膨胀可取得比节流膨胀更加 好旳致冷效果.
(3) 积分等熵温度效应
等熵膨胀时，压力变化为有限值所引起旳温度变化，
称之。
p2
Ts T2 T1 s dp
p1
计算积分等熵温度效应旳措施有4种：
① 利用积分等熵温度效应
Ts
p2
s dp
（1）工质进汽轮机状态不同
卡诺循环：湿蒸汽 郎肯循环：干蒸汽
（2）膨胀过程不同
卡诺循环：等熵过程 郎肯循环：不可逆绝热过程
（3）工质出冷凝器状态不同 卡诺循环：气液共存
（4）压缩过程不同 （5）工作介质吸热过程不同
郎肯循环：饱和水
卡诺循环：等熵过程 郎肯循环：不可逆绝热过程，若忽 视掉工作介质水旳摩擦与散热，可 简化为可逆过程。
6.2 节流膨胀与作外功旳绝热膨胀
一. 节流膨胀过程
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蒸汽动力循环的四个主要过程
蒸汽动力循环的四个主要过程是：
1. 压缩：在蒸汽动力循环中，蒸汽从锅炉中产生并进入蒸汽轮机。
在进入蒸汽轮机之前，蒸汽需要被压缩以增加其热能密度。
压缩过程通常通过蒸汽压缩机完成，其中蒸汽被压缩到较高的压力。
2. 膨胀：压缩后的蒸汽进入蒸汽轮机进行膨胀。
在膨胀过程中，蒸汽的热能被转化为机械能，驱动蒸汽轮机旋转并做功。
通过连接到轮轴上的发电机，膨胀过程中产生的机械能可以转化为电能。
3. 冷凝：在膨胀过程结束后，蒸汽处于低压状态。
为了进一步提高热效率，蒸汽需要在冷凝器中冷凝成水，释放出余热。
在冷凝过程中，蒸汽失去热能并变成液态。
这些液态水可以被重新加热并再次进入蒸汽轮机，形成循环。
4. 加热：冷凝后的水被泵送到锅炉中，在那里它被加热至高温。
在锅炉中，水接触到燃烧的燃料，经过吸热反应转化为蒸汽。
加热过程使蒸汽再次进入压缩过程，形成循环。