热力过程计算与燃气表 上PDF电子书下载

目录 1

第一章 基本假设和原始数据 8

1.1 基本假设 8

1.2 CnHmOlNk－空气系统简介 10

5.3.1.2 变热容问题的熵方程 11

1.3 基本常数、计量单位及单位换算关系 12

1.4 气体组分热力性质的原始数据 13

15 绝对焓的读数制 14

1.6 原始数据的函数逼近 17

1.6.1 拉格朗日多项式插值 17

1.6.2 三次样条函数插值 19

1.6.3 多项式拟合 19

1.7 原始数据的精度 29

第二章 CnHmOlNk－空气系统化学平衡状态燃气成分的计算 32

2.1.1 物质守恒方程 32

2.1 物质守恒方程、压力方程和解离方程 32

2.1.2 压力方程 34

2.1.3 解离方程 34

2.2 简单迭代法 35

2.2.1 瓦尼切夫法 35

2.2.2 双变量迭代法 37

2.3 赫夫法 40

5.75 定熵方程的β系数βs 44

2.4 最小自由能法 44

2.5 贫油完全燃烧产物成分的计算 49

2.6 富油弱解离产物成分的计算 51

第三章 CnHmOlNk-空气系统化学平衡状态燃气热力性质的计算 53

3.1 燃气的摩尔质量和密度 53

3.2 燃气的绝对焓、熵和内能 54

3.3 定压过程的偏导数 61

3.4 定温过程的偏导数 65

3.5 定容过程的偏导数 67

3.6 定焓过程的偏导数 69

3.7 定熵过程的偏导数 69

3.8 燃气的定压热容和定容热容 72

3.9 燃气的声速和定熵指数 78

3.10 CnHm－空气系统化学平衡状态燃气热力性质表 85

4.1 熵函数 87

第四章 CnHm0lNk－空气系统贫油完全燃烧产物热力性质的第二种计算系统 87

4.2 π函数 88

4.3 θ函数 89

4.4 δ函数 94

4.4.1 CnHm－空气系统的δ函数 94

4.42 θ函数和δ函数的通用关系式 100

4.43 CnHmOlNk－空气系统燃气热力性质的折合计算方法 103

4.52 比定温燃烧焓差 104

4.5.1 燃料的热值 104

4.5 定温燃烧焓差 104

4.5.3 摩尔定温燃烧焓差 107

4.6 湿空气燃烧产物热力性质的计算 107

4.6.1 摩尔质量 108

4.6.2 定压比热容、比焓和比熵函数 108

4.6.3 定熵指数 108

4.7 空气热力性质、θ函数和δ函数的拟合多项式 108

4.8 CnHmO？空气系统完全燃烧产物热力性质表 111

第五章 热力过程的基本方程 113

5.2 焓方程 114

5.1 连续方程 114

5.2.2 第一种计算途径的牛顿法修E量方程 114

5.2.1 焓方程的基本形式 114

5.2.3 第二种计算途径的牛顿法修正量方程 116

5.2.3.1 已知气流的比滞止焓h？和气流的马赫数Ma 116

5.2.3.2 已知气流的比静焓h2 117

5.2.3.3 已知气流的比滞止焓h？和密流D 117

5.3 熵方程 118

5.3.1 熵方程的基本形式 118

5.3.1.1 变成分问题的熵方程 118

5.3.1.3 定热容问题的熵方程 120

5.3.3 第二种计算途径的牛顿法修正量方程 122

5.3.2 第一种计算途径的牛顿法修正量方程 122

5.4 冲量方程 123

5.4.1 冲量方程的基本形式 123

5.4.2 第一种计算途径的牛顿法修正量方程 124

5.4.3 第二种计算途径的牛顿法修正量方程 125

5.5 燃烧方程 126

5.5.1 燃烧方程的基本形式 126

5.5.2 燃料的绝对焓和燃料的热值 127

5.5.3 燃烧效率的计入 130

5.5.4 变热容问题燃烧方程的其他形式 134

5.6 能量方程、定熵方程、流量方程和冲量方程的气体动力学函数 134

5.6.1 变成分问题的定熵流气体动力学函数 135

5.6.2 变热容问题的气体动力学函数 138

56.3 定热容问题的气体动力学函数 139

5.7.2 声速方程的β系数βa 142

5.7.1 状态方程的β系数βR 142

5.7 气体动力学函数中的β系数和特性温度To 142

5.7.3 流量方程的β系数βG 143

5.7.4 能量方程的β系数βh 143

5.76 冲量方程的β系数βI 145

5.7.7 特性温度Tc 145

5.8 变成分气动参数表 145

第六章 已知熵值的热力过程的计算 146

6.1 定熵平衡膨胀（压缩）到给定的温度 147

6.1.1 计算任务及应用 147

6.1.2 第一种计算途径 147

6.1.3 第二种计算途径 147

6.1.4 利用变成分燃气热力性质表求解 148

6.1.5 利用变热容燃气热力性质表或π函数表求解 148

6.1.6 利用变成分气动函数表求解 149

6.2.1 计算任务及应用 150

6.2 定熵平衡膨胀（压缩）到给定的压力 150

6.1.7 利用平均定熵指数km求解 150

6.2.2 第一种计算途径 152

6.2.3 第二种计算途径 153

6.2.4 利用变成分燃气热力性质表求解 153

6.2.5 利用变热容燃气热力性质表或π函数表求解 154

6.2.6 利用变成分气动函数表求解 154

6.2.7 利用平均定熵指数km求解 155

6.3 定熵平衡膨胀（压缩）到给定的速度 156

6.3.1 计算任务及应用 156

6.3.2 第一种计算途径 157

6.3.3 第二种计算途径 157

6.3.3.1 压力和温度同时进行迭代 157

6.3.3.2 压力和湿度分别进行迭代 157

6.3.4 利用变成分燃气热力性质表求解 157

6.3.6 利用变成分气动函数表求解 158

6.3.5 利用变热容燃气热力性质表求解 158

6.3.7 利用平均定熵指数km求解 159

6.4 定熵平衡膨胀（压缩）到给定的密流 160

6.4.1 计算任务及应用 160

6.4.2 第一种计算途径 160

6.4.3 第二种计算途径 160

6.4.3.1 压力和温度同时进行迭代 160

6.4.3.2 压力和温度分别进行迭代 160

6.4.4 利用变成分燃气热力性质表求解 161

6.4.5 利用变热容燃气热力性质表求解 162

6.4.6 利用变成分气动函数表求解 162

6.4.7 利用平均定熵指数km求解 164

6.5 定熵平衡膨胀（压缩）到给定的马赫数 164

6.5.1 计算任务及应用 164

6.5.2 第一种计算途径 164

6.5.3.2 压力和温度分别进行迭代 165

6.5.3 第二种计算途径 165

6.5.3.1 压力和温度同时进行迭代 165

6.5.4 利用变成分燃气热力性质表求解 166

6.5.5 利用变热容燃气热力性质表求解 166

6.5.6 利用变成分气动函数表求解 167

6.5.7 利用平均定熵指数km求解 167

6.6 定熵冻结膨胀（压缩）到给定的压力 168

6.6.1 计算任务及应用 168

6.6.2 计算特点 168

6.6.3 准确解法 169

6.6.4 利用变热容燃气热力性质表进行近似计算 170

6.6.5 利用定热容气动函数求解 171

第七章 已知焓值的热力过程的计算 173

7.1 由燃气焓值求燃气温度 173

7.1.1 计算任务及应用 173

7.2.1 计算任务及应用 174

7.2 给定燃气压力下燃烧温度的计算 174

7.2.2 基本解法 174

7.1.2 第一种计算途径 174

7.1.5 利用变热容燃气热力性质表求解 174

7.1.4 利用变成分燃气热力性质表求解 174

7.1.3 第二种计算途径 174

7.2.3 利用变成分燃气热力性质表求解 175

7.2.4 利用变热容燃气热力性质表求解 175

7.2.5 利用燃烧过程理论温升表求解 176

7.3 燃烧过程所需油气比的计算 176

7.3.1 计算任务及应用 176

7.3.2 第二种计算途径 176

7.3.3 利用变成分燃气热力性质表求解 177

7.3.4 利用变热容燃气热力性质表求解 177

7.4.1 计算任务及应用 178

7.4.2 第一种计算途径 178

7.4 非定压燃烧过程、混合过程和激波过程的计算 178

7.4.3 第二种计算途径 179

7.4.4 利用变成分燃气热力性质表求解 180

7.4.5 利用变热容燃气热力性质表求解 181

7.4.6 利用焓－熵图求解 182

7.4.7 利用变成分气动参数表求解 183

7.4.8 利用定热容气动函数求解 183

7.4.8.1 等截面一元加热管流 184

7.4.8.2 正激波 185

7.5 给定燃烧温度下非定压燃燃过程的计算 187

7.5.1 计算任务及应用 187

7.5.2 变成分问题的计算 187

7.5.3 利用变成分气动参数表求解 188

7.6 燃烧过程燃烧效率的计算 189

7.6.1 变成分问题的计算 189

7.5.4 变热容问题的计算 189

7.6.2 变热容问题的计算 190

7.6.3 空气含湿量对燃烧效率的影响 191

第八章 典型热力过程应用举例 194

8.1 非均匀流平均气流参数的计算 194

8.1.1 按照定熵条件定义的平均滞止参数 194

8.1.2 按照作功能力相等条件定义的平均滞止参数 195

8.1.2.1 变成分问题的计算 195

8.1.2.3 定热容问题的计算 197

8.1.2.2 变热容问题的计算 197

8.1.3 按照气流动量相等条件定义的平均滞止参数 198

8.1.4 按流量加权平均值或通道面积加权平均值定义的平均滞止压力 198

8.2 燃烧过程效率系数的计算 199

8.3 涡轮风扇发动机混合排气推力增益的计算 200

8.3.1 变成分问题和变热容问题的计算 200

8.3.2 定热容问题的计算 202

8.4 涡轮风扇发动机加力燃烧室的热力计算 204

9 燃烧效率定义的分类 209

第九章 燃烧效率的定义和计算 209

9.1.1 表征燃烧过程完全程度的性能参数 210

9.1.2 理论燃烧性能 210

9.2 按实际放热量定义的燃烧效率η？ 211

9.2.1 ηο的基本定义 211

9.2.2 ηο的第一种表示式 211

9.2.4 η？的第三种表示式 213

9.2.3 ηο的第二种表示式 215

9.2.5 对ηο的评论 216

9.3 按当量放热量定义的燃烧效率η？ 216

9.3.1 ？的第一种表示式 217

9.3.2 η？的第二种表示式 217

9.3.3 η？的表示式 217

9.3.4 对η？的评论 218

9.3.5 ηq与η？之间的关系 218

9.4.1 η？和η？的表示式 219

9.4 按燃烧过程的燃气焓差定义的燃烧效率η？ 219

9.4.2 对η？的评论 220

9.5 按燃烧温升定义的燃烧效率ηT 220

9.5.1 η？和ηT的表示式 220

9.5.2 对ηT的评论 221

9.6 按燃烧过程所需油气比定义的燃烧效率ηf 221

9.6.1 η？和ηf的表示式 221

9.7.1 η？和ηF的表示式 222

9.7.2 对ηF的评论 222

9.7 按燃烧过程所需油气比定义的燃烧效率ηF 222

9.6.2 对ηf的评论 222

9.8 各种燃烧效率之间的数值关系 223

9.8.1 燃烧过程典型不完全燃烧产物成分的计算模型 224

9.8.2 典型不完全燃烧产物成分的计算 225

9.8.3 高碳数碳氢化合物焓值的确定 229

9.8.4 各种燃烧效率之间数值关系的计算结果 231

9.9 对选择燃烧效率定义的建议 235

9.8.5 不完全燃烧产物成分对各种燃烧效率之间数值关系的影响 235

9.10 不完全燃烧产物定压热容的计算 236

第十章 CnHmOlNk－空气系统典型热力过程的计算机程序 237

10.1 CnHmOlNk－空气系统典型热力过程变成分问题计算机程序说明 238

10.1.1 公用区元素 238

10.1.2 计算结果 240

10.1.3 BLOCKDATA 240

10.1.4 SUBROUTINEGS(A,N,M) 240

10.1.5 SUBROUTINEXR(XA,X,YA,YB,XMIN,XMAX) 240

10.1.6 SUBROUTINEXI(T,M) 240

10.1.7 SUBROUTINIEXCQ(F,F1,W,C,QI,MG,RK) 241

10.1.8 SUBROUTINEXA(P,AS,PS,A,P1,K,LP,QI) 241

10.1.9 SUBROUTINEXPI(N,PX,TX,F,F1,W) 241

10.1.10 SUBROUTINEXPT(N,PX,TX,F,F1,W,HP,ST,DMV,D2) 241

10.2.1 公用区元素 243

10.2 C？HmOlNk-空气系统典型热力过程变热容问题计算机程序说明 243

10.1.13 SUBROUTINEXAE(PX,TX,F,F1,W) 243

10.1.12 SUBROUTINEX9(PTX,TT2,TTT,SIG,F,F1,W,HT1,G1,XJ,A1, A2,PT2,V2,G2) 243

10.1.11 SUBROUTINEXP(N,PX,TX,F,F1,W,HS) 243

10.2.2 计算结果 244

10.2.3 BLOCKDATA 244

10.2.4 SUBROUTINEYR(XA,X,YA,YB,XMIN,XMAX) 245

10.2.5 SUBROUTINEY1(T,F,F1,W) 245

10.2.6 SUBROUTINEYPT(N,PDE1,TID2,PHMF2,T2D2,F,F1,W) 245

10.3 CnHmOlNk－空气系统典型热力过程变成分问题计算机程序 246

10.4 CnHmOlNk－空气系统典型热力过程变热容问题计算机程序 270

参考文献 276

附表 279

表1 水蒸气的饱和蒸气压力p？ 281

表2 大气中的含湿量ω与大气温度t和大气相对湿度？的关系（p=0.980665×105Pa） 282

表3 12种气体组分的热力性质 283

表4 12种气体组分热力性质的拟合多项式系数 286

表5 空气热力性质、θ函数和δ函数的拟合多项式系数 287