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图8－9 湿空气的加热 图8－10 湿空气的冷却 图8－12定温加湿过程 图8－11 湿空气的绝热加湿过程 精品

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图8－13 湿空气的混合过程 图8－14 冷却塔示意图

第九章 气体和蒸汽的流动

1．基本概念

稳态稳流：稳态稳流是指开口系统内每一点的热力学和力学参数都不随时间而变化的流动，但在系统内不同点上，参数值可以不同。为了简化起见，可认为管道内垂直于轴向的任一截面上的各种参数都均匀一致，流体参数只沿管道轴向或流动方向发生变化。

定熵滞止参数：将具有一定速度的流体在定熵条件下扩压，使其流速降低为零，这时气体的参数称为定熵滞止参数。

减缩喷管：当进入喷管的气体是M < 1的亚音速气流时，这种沿着气体流动方向喷管截面积逐渐缩小的喷管称为渐缩喷管。

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渐扩喷管：当进入喷管的气体是M > 1的超音速气流时，这种沿气流方向喷管截面积逐渐扩大的喷管称为渐扩喷管。

缩放喷管：如需要将M < 1的亚音速气流增大到M > 1的超音速气流，则喷管截面积应由df < 0逐渐转变为df > 0，即喷管截面积应由逐渐缩小转变为逐渐扩大，这种喷管称为渐缩渐扩喷管，或简称缩放喷管，也称拉伐尔（Laval）喷管。

节流：节流过程是指流体（液体、气体）在管道中流经阀门、孔板或多孔堵塞物等设备时，由于局部阻力，使流体压力降低的一种特殊流动过程。这些阀门、孔板或多孔堵塞物称为节流元件。若节流过程中流体与外界没有热量交换，称为绝热节流，常常简称为节流。在热力设备中，压力调节、流量调节或测量流量以及获得低温流体等领域经常利用节流过程，而且由于流体与节流元件换热极少，可以认为是绝热节流。

冷效应区：在转回曲线与温度纵轴围成的区域内所有等焓线上的点恒有的绝热节流过程总是使流体温度降低，称为冷效应区。

热效应区：在转回曲线之外所有等焓线上的点，其

j

j

> 0，发生在这个区域内

< 0，发生在这个区域的微分绝热节流总是使

流体温度升高，即压力降低dp，温度增高dT，称为热效应区。

喷管效率：是指实际过程气体出口动能与定熵过程气体出口动能的比值。

2．常用公式

连续性方程：

?1?m?2?......?m??常数?m?f1c1f2c2fc

??......??常数??v1v2v?式中m1，m2，m ——各截面处的质量流量（kg/s）；

f1，f2，f ——各截面处的截面积（m2）； c1，c2，c ——各截面处的气流速度（m/s）； v1，v2，v ——各截面处气体的比容的（m3/kg）。

对微元稳定流动过程，连续性方程可表示为

??d(dmfc?)?0?v??

dcdfdv???0??cfv?绝热稳定流动能量方程式：

c22?c12?h1?h2 2对于微元绝热稳定流动过程，可写成

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c2d??dh 2定熵过程方程式：

pv??常数

对于微元定熵过程有

dpdv???0 pv只适用于理想气体的比热容比κ为常数（定比热容）的可逆绝热过程。对于变比热容的定熵过程，

κ应取过程范围内的平均值。

可压缩性流体音速的计算式：

??p?2??p?a????v?? ???v?s????s理想气体的音速计算

a??pv??RT

马赫数

M?c ac是给定状态的气体流速，a是该状态下的音速。根据马赫数的大小，可以把气流速度分为三档：

当M＜1，称为亚音速，当M＝1，称为音速，当M＞1，称为超音速。

气体流速变化与状态参数间的关系：

cdc??vdp

在管道内作定熵流动时，dc与dp的符号相反；即气流速度增加(dc?0)，必导致气体的压力下降

(dp?0)，这就是喷管中的气体流动特性；而气体速度下降(dc?0)，将导致气体的压力升高(dp?0)，

这是扩压管中的气体流动特性。

管道截面变化的规律：

dfdc?(M2?1) fc理想气体的当地音速：

ac??RTc精品

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3．重要图表 图9-1 喷管中个参数沿轴向变化的示意图 图9-2 定熵滞止过程 图9-3 质量流量随压力比的变化 图9-4 水蒸气h-s图上的定熵过程 精品