膨胀功、轴功、技术功、流动功之间有何区别与联系?流动功的大小与过程特性有无关系?答:膨胀功是系统由于体积变化对外所作的功;轴功是指工质流经热力设备(开口系统)时,热力设备与外界交换的机械功,由于这个机械功通常是通过转动的轴输入、输出,所以工程上习惯成为轴功;而技术功不仅包括轴功,还包括工质在流动过程中机械能(宏观动能和势能)的变化;流动功又称为推进功,1kg工质的流动功等于其压力和比容的乘积,它是工质在流动中向前方传递的功,只有在工质的流动过程中才出现。对于有工质组成的简单可压缩系统,工质在稳定流动过程中所作的膨胀功包括三部分,一部分消耗于维持工质进出开口系统时的流动功的代数和,一部分用于增加工质的宏观动能和势能,最后一部分是作为热力设备的轴功。对于稳定流动,工质的技术功等于膨胀功与流动功差值的代数和。如果工质进、出热力设备的宏观动能和势能变化很小,可忽略不计,则技术功等于轴功。习 题2-1 解: ,所以是压缩过程2-2 解:2-3 解:2-4解:状态b和状态a之间的内能之差为:8-4. 如果采用双层玻璃窗,玻璃窗的大小、玻璃的厚度及室内外的对流换热条件与1-3题相同,双层玻璃间的空气夹层厚度为5mm,夹层中的空气完全静止,空气的导热系数为 W/(m·K)。试求玻璃窗的散热损失及空气夹层的导热热阻。
膨胀功、轴功、技术功、流动功之间有何区别与联系?流动功的大小与过程特性有无关系?
答:膨胀功是系统由于体积变化对外所作的功;轴功是指工质流经热力设备(开口系统)时,热力设备与外界交换的机械功,由于这个机械功通常是通过转动的轴输入、输出,所以工程上习惯成为轴功;而技术功不仅包括轴功,还包括工质在流动过程中机械能(宏观动能和势能)的变化;流动功又称为推进功,1kg工质的流动功等于其压力和比容的乘积,它是工质在流动中向前方传递的功,只有在工质的流动过程中才出现。对于有工质组成的简单可压缩系统,工质在稳定流动过程中所作的膨胀功包括三部分,一部分消耗于维持工质进出开口系统时的流动功的代数和,一部分用于增加工质的宏观动能和势能,最后一部分是作为热力设备的轴功。对于稳定流动,工质的技术功等于膨胀功与流动功差值的代数和。如果工质进、出热力设备的宏观动能和势能变化很小,可忽略不计,则技术功等于轴功。
习 题
2-1 解: ,所以是压缩过程
2-2 解:
2-3 解:
2-4解:状态b和状态a之间的内能之差为:
8-4. 如果采用双层玻璃窗,玻璃窗的大小、玻璃的厚度及室内外的对流换热条件与1-3题相同,双层玻璃间的空气夹层厚度为5mm,夹层中的空气完全静止,空气的导热系数为 W/(m·K)。试求玻璃窗的散热损失及空气夹层的导热热阻。
题目解答
答案
解:对流换热计算公式:
空气夹层的导热热阻为:
8-5. 有一厚度为400mm的房屋外墙,热导率为 W/(m·K)。冬季室内空气温度为℃,和墙内壁面之间对流换热的表面传热系数为 W/(m ·K)。室外空气温度为-10℃,和外墙之间对流换热的表面传热系数为 W/(m ·K)。如果不考虑热辐射,试求通过墙壁的传热系数、单位面积的传热量和内、外壁面温度。
解:传热系数
热流通量为:
由得到:
8-6. 如果冬季室外为大风天气,室外空气和外墙之间对流换热的表面传热系数为 W/(m ·K),其它条件和题1-5相同,并假设室内空气只通过外墙与室外有热量交换,试问:要保持室内空气温度不变,需要多大功率的电暖气?
解:传热系数
热流通量为:
为了维持室内温度不变。必须保证电暖气的散热量等于通过墙壁的换热量,所以电暖气的功率为