7-11汽轮机进汽参数为：p1=3MPa，t1=450℃，蒸汽在汽轮机中绝热膨胀到p2=5kPa后排入冷凝器。求：（1）可逆绝热膨胀时蒸汽的终参数及汽轮机所作的功；（2）若蒸汽在汽轮机中为不可逆绝热膨胀，引起的熵产为0.25kJ/(kg.K)，则汽轮机作的功将为多少？

解：查表p1=3MPa，t1=450℃的参数 h1=3344kJ/kg

s1=7.083 kJ/(kg.K)

则绝热膨胀到p2=5kPa，s2=7.083 kJ/(kg.K) 时蒸汽的终参数 t2=32.88℃ m3/kg

h2=2160kJ/kg

v2=23.52

定压过程吸收的热量 q=m(h1-hx)= 3.32MkJ 内能的变化:

?u?m(?h?p?v)=2.65MkJ

7-13有一废热锅炉，进入该锅炉的烟气温度为ty1=600℃排烟温度为ty2=200℃。此锅炉每小时可产生ts=100℃的干饱和蒸汽200kg，锅炉进水温度为20℃，锅炉效率为60％。（1）求每小时通过的烟气量；（2）试将锅炉中烟气的放热过程与蒸汽的吸热过程定性的表示在同一t-s图上。

解：ts=100℃的干饱和蒸汽的焓：h=2676.3kJ/kg 20℃水的焓：h0=20*4.186=83.7 kJ/kg

水的吸热量：q1=200*(2676.3-83.7)=518520kJ/h 烟气的放热量：

汽轮机所作的功

wt??h?1184 kJ/kg

（2）不可逆绝热膨胀后的熵为 s3=7.083 +0.25＝7.333kJ/(kg.K) p3=5kPa蒸汽的终参数：h3=2236kJ/kg 汽轮机所作的功

7-12有一台工业锅炉，每小时能生产压力p1=1.4MPa，t1=300℃的过热蒸汽10t。已知给水的温度25℃；从锅筒引出的湿蒸汽的干度x＝0.96；湿蒸汽在过热蒸汽中再加热至300℃；煤的发热值为29400kJ/kg。试求（1）若锅炉的耗煤量B＝1430kg/h，求锅炉效率；（2）湿蒸汽在过热器中所吸收的热量及内能的变化量。 解

：（

1

）

煤

的

总

发

热

量

q=

q1?864200 kJ/h 0.6q864200?＝2139kg/h c?t1.01?400wt??h?1108 kJ/kg

烟气量：

my?v?RT287*673?=1.93m3/kg p100000V=myv

?4128 m3/h

7-14湿蒸汽进入干度计前的压力p1=1.5MPa，经节流后的压力p2=0.2MPa，温度t2=130℃。试用焓熵图确定湿蒸汽的干度。 解：节流前后焓不变 查h-s图得：x=0.97

8-1 温度tQ?14?2390?442.042MkJ/h 00p1=1.4MPa，t1=300℃的过热蒸汽的参数： h1=3040kJ/kg kJ/kg

单位蒸汽吸热量：q=h1-h0=2936 kJ/kg 总吸热量：Q2?

v1＝0.1823m3/kg

取水为定值比热，其的焓值：h0＝25×4.1868＝104

?20℃，压力p?0.1MPa，相对湿度

??70％的湿空气2.5m3。求该湿空气的含湿量、

水蒸气分压力、露点、水蒸气密度、干空气质量、湿空气气体常数。如该湿空气在压力不变的情况下，被冷却为10℃的饱和空气，求析出的水量。 解：（1）水蒸气分压力： 根据tmq?29.36 MkJ/h

Q2?69.84％ 锅炉效率：??Q（2）湿蒸汽的参数 v2＝0.136 m3/kg

?20℃，查水蒸气表得对应的饱和压力为

MPa ps?0.0023368h2＝2708kJ/kg

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pv??ps?0.7?0.0023368?0.00163576

MPa 含湿量：d?622pv?ps?622B?pvB??psps?3.169kPa

＝

pv??ps?0.5×3.169=1.58kPa

露点：查水蒸气表，当

10.34g/kg(a) 露点：查水蒸气表，当饱和温度即露点

pv?1.58kPa

时，饱和温

pv?0.00163576 MPa时，

度即露点

t? 13.8℃

t?25℃,vs''＝43.36m3/kg

绝对湿度：?v3''＝0.0115kg/m ???s??/vst?14.35℃

v?81.03m3/kg

水蒸气密度：?干

空

?1?0.01234kg/m3 v气

质

量

：2.92

含湿量：

d?622pv?ps?622B?pvB??ps＝

paV(105?1635.76)?2.5ma???RaT287?293㎏

求湿空气质量m?湿

空

气

9.985g/kg(a) 湿

空

气

密

度

：

ma(1?0.001d)?2.95㎏

气

体

常

数

：

v?

RaT287?298(1?0.001606d)?(1?0.001606?9.985)p105R?2871?0.378pv105?288.8J/(kg?K)

＝0.867m3/kg

??1?0.001d?1.16kg/m3

v查在t?10℃，查水蒸气表得对应的饱和压力为

干空气密度：?aps?1.228 kPa pv?ps

含湿量：d2?11??1.15kg/m3 vavmv?8600

1?0.001d湿空气容积：V?mav??622pvB?pvm3

＝7.73g/kg(a)

8-3查表题

8－4 压力B为101325Pa的湿空气，在温度t1＝5℃，相对湿度?1＝60％的状态下进入加热器，在进入加热器的湿空气容积为t2＝20℃离开加热器。

析出水量：mw

8-2 温度t?ma(d2?d)＝7.62g

?25℃，压力p?0.1MPa，相对湿度

V1＝10000 m3。求加热量及离开加热器时湿空气

的相对湿度。

解：查饱和空气状态参数

??50％的湿空气10000kg 。求该湿空气的露点、

绝对湿度、含湿量、湿空气密度、干空气密度、湿空气容积。

解：水蒸气分压力： 根据tt1＝5℃，ps,1＝872Pa t2＝20℃，ps,2＝2.337kPa

?25℃，查水蒸气表得对应的饱和压力为

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分别计算状态参数：

t1＝5℃， ?1＝60％时 pv1＝872×60％＝523.2 Pa d1?622pv1?3.2g/kg(a)

B?pv113.

d1?622?1ps1?4.37g/kg(a)

B??1ps1d2?622?2ps2?28.9g/kg(a)

B??2ps217.

h1?1.01t1?0.001d1(2501?1.85t1)?08kJ/kg(a)

在加热器中是等湿过程：d2ma1?65 kg

pa1V(101300?2337)?15??RaT287?293pa2V(101300?5322)?20??RaT287?308ma1h1?ma2h2＝74.34 kJ/kg(a)

ma1?ma2?d1?3.2g/kg(a)

2

h2?1.01t2?0.001d2(2501?1.85t2)?8.32 kJ/kg(a)

查图得湿空气相对湿度：

ma2?.75 kg 焓：hc21

?2＝23％

?干空气的质量：

ma?paV(101325?523.2)?10000??RaT287?278dc?ma1d1?ma2d2=17.9 g/kg(a)

ma1?ma212634kg 加热量：

查图得：tc?28.5℃

q?ma(h2?h1)?12634?(28.32?13.08)?1.9×105kJ

8－5 有两股湿空气进行绝热混合，已知第一股气

?c ＝73％

8-6已知湿空气的h?60kJ/kg(a) ，t=25℃，试用B

＝0.1013MPa的焓湿图，确定该湿空气的露点、湿球温度、相对湿度、水蒸气分压力。 解：露点19℃ 湿球温度20.8℃ 相对湿度69％

?1＝15m3/min，t20℃，?1＝30％；第流的V1＝?2＝20m3/min，t35℃，?2＝二股气流的V2＝

80％。如两股气流的压力均为1013×102Pa，试分别用图解法及计算法求混合后的焓、含湿量、温度、相对湿度。 解：图解法略。 计算法：

查饱和空气状态参数

h1= 31.14kJ/kg(a) t1＝20℃，ps,1＝2.337kPa，

ps?3.167kPa

水蒸气分压力

8-7 在容积V＝60℃的房间内，空气的温度和相对湿度分别为21℃及70％。问空气的总质量及焓kg值各为多少？设当地大气压为B＝0.1013MPa。 解：空气21℃对应的饱和压力：水蒸气的分压力：

pv??ps＝2185Pa

t2＝35℃，

ps,2＝5.622kPa，h2=109.4 ps?2.485kPa

kJ/kg(a)

pv??ps＝1.7295 kPa

温度21℃和相对湿度分别为70％的空气焓：

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48.77kJ/kg(a) 干

空

气

的

质

量

：70

ma?.6kg

ma?.8kg

paV(101300?1729.5)?60??RaT287?294paV(101300?1020)?200??242RaT287?288加热量：

空气的含湿量：

d?622pv?10.8g/kg(a)

B?pvq?ma(h2?h1)?4937.8kJ

干燥器中是绝热过程h3=h2=51.5 kJ/kg(a) 由?3＝90％查表得d3＝12.64g/kg(a) 吸收的水份：

空气的总质量：m?空气的焓值：

ma(1?0.001d)＝71.5 kg

mah?70.8×48.77＝3452.9 kJ

3

mw?ma(d3?d2)＝1538.4g

8-9某空调系统每小时需要t＝21℃，?c＝60％的

c

3

湿空气12000m。已知新空气的温度t1＝5℃，?1＝80％，循环空气的温度t2＝25℃，?2＝70％。新空气与循环空气混合后送入空调系统。设当时的大气压力为0.1013MPa。试求（1）需预先将新空气加热到多少度？（2）新空气与循环空气的流量各为多少（kg/h）？

解：已知：t1＝5℃，?1＝80％，

8-8将温度t1＝15℃，?1＝60％的空气200m加

热到t2＝35℃，然后送入到干燥器。空气在干燥器总与外界绝热的情况下吸收物料总的水份，离开干燥器的相对湿度增至?3＝90％。设当地大气压力B＝0.1013MPa。试求(1)空气在加热器中的吸热量；（2）空气在干燥器中吸收的水份。 解：查表

t1＝15℃，ps1＝1.704 kPa t2＝35℃，ps,2＝5.622kPa

计算状态参数：

t2＝25℃，?2＝70％

查h-d图可得： h1=15.86 kJ/kg(a) d1=4.32g/kg(a) ， h2=60.63 kJ/kg(a) d2=13.93 g/kg(a)

求tc＝21℃，?c＝60％的水蒸气分压力 hc＝44.76 kJ/kg(a)，dc=9.3g/kg(a)，2.485kPa，

t1＝15℃，?1＝60％时 pv1??1ps1＝1.02 kPa d1?622pv1?6.33g/kg(a)

B?pv131.

ps1

＝

pv1＝1.49kPa，

空

气

质

量

：

h1?1.01t1?0.001d1(2501?1.85t1)?15kJ/kg(a)

在加热器中是等湿过程：d2求干

?d1?6.3g/kg(a)

5

ma?h2?1.01t2?0.001d2(2501?1.85t2)?1.5 kJ/kg(a)

查图得湿空气相对湿度：

paV(101300?1490)?12000??RaT287?29414195kg/h

根据混合空气的焓和含湿量计算公式可得：

?2＝18％

ma1?6839 kg/h ma2?7356 kg/h

干空气的质量：

h=27.7 kJ/kg(a)

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