第一章水泥热工VIP免费

1第一章气体力学及其在窑第一章气体力学及其在窑炉中的应用炉中的应用气体力学：宏观研究气体平衡和流动规律。窑炉中常见气体：空气、烟气。起载热、雾化、反应剂等作用。气体的流动与窑炉的操作和设计密切相关。21.理想气体与实际气体理想气体与实际气体气体气体：远离液态，不易液化。：远离液态，不易液化。蒸气蒸气：离液态较近，容易液化。：离液态较近，容易液化。理想气体：理想气体：一种经过科学抽象的假想气体。一种经过科学抽象的假想气体。硅酸盐实际气体：硅酸盐实际气体：常见空气、烟气。常见空气、烟气。一、气体的物理属性气体的物理属性第一节气体力学基础（一）压缩性和膨胀性3（（11））理想气体分子的体积忽略不计；理想气体分子的体积忽略不计；理想气体的特征理想气体的特征：：（（22））理想气体分子之间无作用力；理想气体分子之间无作用力；（（33））理想气体分子之间以及分子与容器壁理想气体分子之间以及分子与容器壁的碰撞都是弹性碰撞。的碰撞都是弹性碰撞。理想气体在自然界并不存在，但常温下，理想气体在自然界并不存在，但常温下，压力不超过压力不超过55MPaMPa的的OO22、、NN22、、HH22、、COCO等实际气体及其混合物都可以近似为理想气等实际气体及其混合物都可以近似为理想气体。另外，大气或燃气中少量的分压力很低体。另外，大气或燃气中少量的分压力很低的水蒸气也可作为理想气体处理。的水蒸气也可作为理想气体处理。42.2.理想气体状态方程式理想气体状态方程式gpvRT又称又称克拉贝龙方程式克拉贝龙方程式。。RRgg为为气体常数气体常数，单位，单位为为J/(kg·K)J/(kg·K)，其数值取决于气体的种类，与气，其数值取决于气体的种类，与气体状态无关。体状态无关。对质量为对质量为mm的理想气体，的理想气体，gpVmRT物质的量物质的量：：nn，单位：，单位：molmol（摩尔）。（摩尔）。摩尔质量摩尔质量：：MM，，11molmol物质的质量，物质的质量，kg/mkg/molol。。5物质的量物质的量与与摩尔质量摩尔质量的关系：的关系：mnM11kmolkmol物质的质量数值与气体的物质的质量数值与气体的相对分相对分子质量子质量的数值相同。的数值相同。2-3O=32.0010kg/molM2-3N=28.0210kg/molM-3=28.9610kg/molM空气摩尔质量摩尔质量与气体的与气体的相对分子量相对分子量之间的关系：之间的关系：摩尔体积摩尔体积：：VVmm，，11molmol物质的体积，物质的体积，mm33/mol/mol。。6mgpVMRTmVMv令令gRMR，则得，则得mpVRTR称为称为摩尔气体常数摩尔气体常数。。根据根据阿佛伽德罗定律阿佛伽德罗定律，同温、同压下任何，同温、同压下任何气体的摩尔体积气体的摩尔体积VVmm都相等，所以任何气体的都相等，所以任何气体的摩尔气体常数摩尔气体常数RR都等于常数，并且与气体所处都等于常数，并且与气体所处的具体状态无关。的具体状态无关。R=8.314J/(mol·K)7气体常数气体常数Rg与与摩尔气体常数的关系：摩尔气体常数的关系：gRRM,mnM可得可得物质的量为物质的量为nn的理想气体的状态方程式的理想气体的状态方程式pVnRT由式由式,gpVmRTgRRM833、公式的讨论、公式的讨论（1）压缩性：流体的体积随压力变化而变化的属性称为流体的压缩性。T不变，P↑υ↓-可压缩（2）膨胀性：流体的体积随温度变化而变化的属性称为流体的膨胀性。P不变，T↑υ↑-可膨胀（3）可压缩气体：系统前后压力变化超过20%。（4）不可压缩气体：气流速度不大，P、T变化不大。gpvRT910dTdVV1T＝膨胀性体膨胀系数也随种类、温度和压力而变化。通常体膨胀系数也随种类、温度和压力而变化。通常液体的体膨胀系数很小，气体的体膨胀系数很大。液体的体膨胀系数很小，气体的体膨胀系数很大。1144、几个常用公式、几个常用公式一定质量的气体，标态和实际状态下的转换：PP273t27300tPP273t273VV00t00tPPt27327312例例11将将1000m1000m33，，0℃0℃空气送入加热器中加热，标况下空空气送入加热器中加热，标况下空气密度为气密度为1.293kg/m1.293kg/m33，求加热至，求加热至250℃250℃时气体的体积和时气体的体...