(3.5.1)--3-4稳定流动能量方程式.pdf

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1、稳定流动能量方程式第二章 能量与热力学第一定律2-3 开系稳定流动能量方程式稳定流动过程稳定流动过程minmoutC.V图2-9 开口系统任一点（如图中P点）的热力学参数（T、p、v和U等）及流动情况（包括cf等）不随时间变化Pmin=mout（2-14）推挤功对抗压力p作功移入质量为m的气体后使活塞上升高度h付出的功量为pA（力）h（距离）=pV图2-10 推挤功推导模型ppAh推挤功=pV外界对系统作功流动功流体从截面1进入热力系外界需克服p1对系统作推挤功p1V1流体从截面2流出系统应对外界作推挤功p2V21122图2-11 流动功推导模型p1p2付诸于质量迁移所作的功称为流动功Wf=p

2、2V2-p1V1=（pV）微元过程 d dWf=d（pV）比流动功wf=（pv）稳定流动能量方程式推导进入系统流体（mkg）的储存能E1E1=U1+1/2mcf12+mgz1流体流入流出系统支付的流动功wf1122QWnetp1，v1，T1u1，cf1，z1p2，v2，T2u2，cf2，z2图2-12a 流体在流道中流动流出流体（mkg）的储存能E2E2=U2+1/2mcf22+mgz2Wf=p2V2-p1V1=（pV）输入的能量Q+E1+p1V1Q+E1+p1V1=Wnet+E2+p2V2因为稳定流动，系统内（C.V.）状态不变，输入输出的能量相等Wnet+E2+p2V2输出的能量稳定流动能

3、量方程式推导外界推工质进入系统，外界对系统作推挤功，为输入系统推工质离开系统，系统对外界作推挤功，为输出1122图2-12b 流体在流道中流动QE1p1V1WnetE2p1V1C.VQ=(U2+1/2mcf22+mgz2)-(U1+1/2mcf12+mgz1)+p2V2-p1V1+WnetQ=E2-E1+p2V2-p1V1+Wnet将E1和E2代入H=U+pV热力学能和推挤功之和焓状态参数Q=H2-H1+1/2m（cf22-cf12）+mg（z2-z1)+Wnet或Q=H+1/2mcf2+mgz+Wnet（2-15）2-15a式为开系稳定流动能量方程式（m kg）（有限过程）稳定流动能量方程式

4、h=u+pv移项得m kg微元过程开系稳定流动能量方程式其它形式1 kg有限过程1 kg微元过程d dQ=dH+1/2mdcf2+mgdz+d dWnet（2-15b）q=h+1/2cf2+gz+wnet（2-15c）d dq=dh+1/2dcf2+gdz+d dwnet（2-15d）稳定流动能量方程式Q=H+1/2mcf2+mgz+Wnet（2-15）m kg有限过程Wt=1/2mcf2+mgz+Wnetd dWt=1/2mdcf2+mgdz+d dWnet技术功开系稳定流动能量方程变为技术功m kg有限过程Q=H+Wt（2-16）技术功二式相减技术功等于系统与外界交换的功减去流动功Q=U+W（闭系）（2-12b）Q=H+Wt（开系）（2-16）Wt=1/2mcf2+mgz+Wnet=W-Wf展开（2-17b）Wt=W-（pV）=W-Wf（2-17a）几种功比较思考题：为什么开系稳定流动方程式可以和闭系的能量方程式相减？