第七章_Workbench动力学分析

ANSYS Workbench 显示动力学 质量块冲击薄板

ANSYS Workbench显示动力学质量块冲击薄板 案例分析： 本例模拟一立方体刚性质量块以速度300mm/s冲击一方形薄板的过程，立方体质量块的边长为20mm，方形薄板的边长为200mm，厚度为10mm，薄板材料为显式材料Steel1006，立方体材料为IRON-ARMCO，分析薄板在冲击载荷作用下的连续动态过程。 几何模型的建立 打开workbench，载入几何模型模块和显式动力学模块，生成的几何模型为显式分析做准备。 双击A2打开几何模型，在弹出的单位选择窗口选择长度单位为mm。

点亮xy工作平面，同时点击面对视图图标来确定一个比较方便建模的视角。 XY平面显示如下，可以开始进行XY二维平面内的几何建模操作。 切换到草图模式进行草图建模编辑。

点击Draw主目录条下面的Rectangle生成方形几何外形线。在坐标原点附近拖动鼠标形成一个方框草图。 对方框草图进行位置约束和几何尺寸的标定。假设薄板平面依坐标轴

对称，则每个边距离平行坐标轴的距离均为100mm。约束各条边界。 点击尺寸Dimensions主条目下面的General来标注几何尺寸。点击Y 坐标轴，按住Ctrl键，点选右侧线段，出现距离标注如下图。 依次标注其余三条线段的到平行坐标轴的距离，修改标准尺寸均为100mm，同时四条线段均为蓝色，说明线段均约束完全。

点击concept在下拉菜单中选择surfaces from sketches 点击SurfaceSK1，然后点亮xyplane下的Sketch1，在base objects后面点击apply确认。在SurfaceSK1右键generate生成几何面。 生成有有厚度的实体。点击create下拉菜单Extrude拉伸实体。

化工热力学复习总结材料

第一章、绪论 一、化工热力学的目的和任务 通过一定的理论方法，从容易测量的性质推测难测量的性质、从有限的实验数据获得更系统的物性的信息具有重要的理论和实际意义。 化工热力学就是运用经典热力学的原理，结合反映系统特征的模型，解决工业过程（特别是化工过程）中热力学性质的计算和预测、相平衡和化学平衡计算、能量的有效利用等实际问题。 二、1-2化工热力学与物理化学的关系 化工热力学与物理化学关系密切，物理化学的热力学部分已经介绍了经典热力学的基本原理和理想系统（如理想气体和理想溶液等）的模型，化工热力学将在此基础上，将重点转移到更接近实际的系统。 三、热力学性质计算的一般方法 (1)基于相律分析系统的独立变量和从属变量； (2)由经典热力学原理得到普遍化关系式。特别是将热力学性质与能容易测量的p、V、T及组成性质和理想气体等压热容联系起来； (3)引入表达系统特性的模型，如状态方程或活度系数； (4)数学求解。 第2章流体的P-V-T关系 1.掌握状态方程式和用三参数对应态原理计算PVT性质的方法。 2.了解偏心因子的概念，掌握有关图表及计算方法。 1.状态方程：在题意要求时使用该法。 ①范德华方程：常用于公式证明和推导中。 ②R—K 方程： ③维里方程： 2.普遍化法：使用条件：在不清楚用何种状态方程的情况下使用。 三参数法： ①普遍化压缩因子法 ②普遍化第二维里系数法 3、Redlich-Kwong（RK）方程 3、Soave（SRK）方程

4、Peng-Robinson （PR ）方程 () 22 a 0.45724c r c R T T P α= 0.0778 c c RT b P = §2-5高次型状态方程 5、virial 方程 virial 方程分为密度 型： 和压力型： 第3章 纯物质的热力学性质 1、热力学性质间的关系 dU TdS pdV =- H=U+PV dH TdS Vdp =+ A=U-TS dA SdT pdV =-- G=H-TS dG SdT Vdp =-+ Maxwell 关系式 S V T P V S ?????? =- ? ??????? S P T V P S ?????? = ? ??????? V T P S T V ??????= ? ??????? P T V S T P ?????? =- ? ??????? 转换公式： 1Z X Y X Y Z Y Z X ??????? ??=- ? ? ?????????? 3.2计算H ?和S ?的方法 1.状态方程法： P P V dH C dT V T dP T ?? ???=+- ???????? P P C V dS dT dP T T ???=- ???? 2.剩余性质法： ①普遍化压缩因子图 ()()0 1 R R R T C C C H H H RT RT RT ω =+ ()()0 1 R R R T S S S R R R ω = +

《化工热力学》课程标准

《化工热力学》课程标准 英文名称：Chemical Engineering Thermodynamics 课程编号： 适用专业：应用化学本科学分数：2 一、课程性质 所属一级学科——化学工程，二级学科——化学工程基础学科。 《化工热力学》是应用化学专业的重要专业方向课程。该课程包括化工基础理论，热力学案例分析、化工节能创新等化工技能，是化工类专业教学体系和人才培养体系中比较重要的专业课。 先修课程为《高等数学》、《物理化学》、《化工原理》等。 二、课程理念 1、该课程是化学工程的精髓 《化工热力学》课程属于工学学科门类下化学工程学科，是化工过程研究、开发和设计的理论基础，在科研和生产领域具有不可缺少的地位。它是从化学工程的角度，分析并给出化工过程经历的实质性变化，在原理和计算方法上指导各种化工过程的进行和优化。 该课程是应用化学专业的重要专业方向课程，是化学工程的精髓，是所有单元操作的基础，是《化工原理》、《反应工程》、《化工分离过程》等课程的基础和指导。 该课程在化学化工类人才培养中起着重要的承前启后、由基础到专业的桥梁作用，是化工类人才持续深造和研究开发必须打好的知识功底。 2、理论与工程应用相结合，培养学生的工程与开发能力 该课程定位为工程学科专业方向课，故在培养学生科学素质的同时，始终强调工程能力的培养，将化工热力学理论，模型与工程应用融为一体，旨在培养学生能够应用和建立热力学模型解决化学工程和工艺开发中的问题。 3、砸实热力学知识，培养学生扎实的学习能力和创造能力 该课程是以化工热力学、工程热力学和统计热力学为学科基础，以计算机及其技术为工具，培养学生从热力学角度分析解决现代化工技术的复杂工程问题。为了培养创新型高素质人才，既要给学生以干粮——扎实的热力学知识，又要给学生以猎枪——获取和创造知识的能力。 4、重视过程与动态评价 采用平时表现与考试成绩相结合的评价理念。学生在完成课后作业、课堂讨论、口试等内容和环节后，获得参加考试资格。知识和能力之间应树立一种内在联系，多看重教学过程中学生的参与程度和提高程度，不把期末考试作为教学评价的唯一标准，坚持“过程评价”和“动态评价”。 三、课程目标 总目标： 通过介绍化工热力学的起源、现状和发展，使学生了解热力学在化工过程中的主要实际应用；引导学生构建化工热力学课程的知识网络，使学生掌握化工热力学的基本概念和基本原理，利用化工热力学的方法对化工中物系的热力学性质和其它化工物性进行关联及推算，利用化工热力学的原理和模型进行化工过程能量、相平衡分析和研究；训练学生理论联系实际的思维，使学生具备利用热力学知识分析解决化工领域中有关实际问题的初步能力，形成基本知识扎实、应用能力突出的专业素养。 分目标：

化工热力学

天津市高等教育自学考试课程考试大纲 课程名称：化工热力学课程代码：0708 第一部分课程性质与目标 一、课程性质与特点化工热力学是高等教育自学考试化学工程专业所开设的专业基础课程之一。它是化学工程学的一个重要分支，也是化工过程研究、开发与设计的理论基础。本课程系统地介绍了将热力学原理应用于化学工程技术领域的研究方法。它以热力学第一、第二定律为基础，研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用，深刻阐述了各种物理和化学变化过程达到平衡的理论极限、条件和状态。它是一门理论性与应用性均较强的课程。 二、课程目标与基本要求 设置本课程，为了使考生能够掌握化工热力学的基本概念、理论和专业知识；能利用化工热力学的原理和模型对化工中涉及到的化学反应平衡原理、相平衡原理等进行分析和研究；能利用化工热力学的方法对化工中涉及的物系的热力学性质和其它化工物性进行关联和推算；并学会利用化工热力学的基本理论对化工中能量进行分析等。 通过本课程学习，要求考生： 1、正确理解化工热力学的有关基本概念和理论； 2、理解各个概念之间的联系和应用； 3、掌握化工热力学的基本计算方法； 4、能理论联系实际，灵活分析和解决实际化工生产和设计中的有关问题。 三、与本专业其它课程的关系化工热力学是化工类专业必修的专业基础课程，它与化学工程专业的许多其它课程有着十分密切的关系。物理化学是本课程的基础，同时本课程又是化工原理、化工设计、反应工程、化工分离过程等课程的基础和指导。 第二部分考核内容与考核目标 第一章绪论 一、学习目的与要求通过本章学习，正确认识“热”的概念及人们对于“热”的认识发展过程；了解化工热力学的主要内容及研究方法。 二、考核知识点与考核目标 （一）什么是“热” （一般）识记：人们对于“热”的几种认识；“热”概念的发展过程 （二）化工热力学的主要内容（次重点）识记：化工热力学的主要内容理解：“化工热力学”与“物理化学”的主要区别 （三）化工热力学的研究方法（一般）识记：化工热力学的研究方法有经典热力学方法和分子热力学方法。 第二章流体的p－V－T 关系 、学习目的与要求 通过本章的学习，能熟练掌握流体（特别是气体）的各种类型的p、V、T 关系（包括 状态方程法和对应状态法）及其应用、优缺点和应用范围。 二、考核知识点与考核目标 （一）维里方程（重点）理解：维里方程的几种形式维里系数的物理意义应用：二阶舍项的维里方

化工热力学_Chapter7-01

May 27, 2011

背景 两相接触时，相间将发生物质、能量的交换，直至相的性质如温度、压力、组成等保持恒定，即处于相平衡。掌握相平衡时体系的温度、压力、各相的体积和组成以及其它热力学函数间的关系较为重要。 相平衡是化工分离技术与分离设备开发、设计的理论基础，工业上应用广泛的精馏、吸收、萃取、吸附、结晶等就是分别以汽-液、气-液、液-液、气-固、液-固平衡为设计依据。 本章主要论述相平衡理论及平衡数据的计算，重点讨论汽-液平衡。

进行混合物相平衡计算时，需将混合物的相平衡准则与反映混合物特征的模型(状态方程+混合规则或活度系数模型)结合起来。 Gibbs-Duhem方程反映了混合物中各组分的偏摩尔性质的约束关系，它不仅在检验偏摩尔性质模型时非常 有用，而且因某些偏摩尔性质，例如, ，等，与混合物的相平衡紧密联系，在相平衡数据的检验和推算中也有非常重要的应用。ln i γ?ln i φ1）确定平衡状态； 2）计算互成平衡状态下各个相的性质。 相平衡热力学性质计算包括两个部分：

重点内容： ?平衡性质与判据，混合物的汽液相平衡及其表达?混合物相平衡关系（温度T、压力p、与各相的组成）的确定 ?汽液相平衡计算类型与方法 ?汽-液平衡计算 ?Gibbs-Duhem方程应用于汽液平衡数据的热力学一致性校验

主要内容 7.1 相平衡的判据与相律7.2 汽液平衡相图 7.3 汽液平衡计算

7.1.1 相平衡的判据 7.1 相平衡的判据与相律 等温等压的封闭体系达到平衡的判据： ,()0 T p dG =(7-1) 相平衡指的是溶液中形成若干相，这些相之间保持着物理平衡而处于多相共存状态。一切自发过程必引起体系的自由焓减少，达到平衡时，体系的自由焓最小。

化工热力学重点难点考点剖析

第一章绪论 （1） 明确化工热力学的主要任务是应用经典热力学原理，推算物质的平衡性质，从而解决实际问题，所以物性计算是化工热力学的主要任务。 （2） 掌握热力学性质计算的一般方法 （3） 热力学性质计算与系统有关。大家必须明确不同系统的热力学性质计算与其热力学原理的对应关系，这一点对于理解本课程的框架结构十分重要。 第二章流体的P-V-T关系 （4） 应该理解状态方程不仅可以计算流体的p-V-T性质，而且在推算热力学性质中状态方程是系统特征的重要模型。 （5） 熟悉纯物质的P-V-T相图及其相图上的重要概念，如三相点、临界点、汽化线、熔化线、升华线、等温线、等压线等容线、单相区、两相共存区、超临界流 体区等。能在p-v图和p-T图中定性表达出有关热力学过程和热力学循环。（6） 掌握由纯物质的临界点的数学特征约束状态方程常数的方法。 （7） 理解以p为显函数和以V为显函数的状态方程的形式，以及它们在性质计算中的区别。 （8） 能借助于软件用PR和SRK方程进行p-V-T性质计算，清楚计算时所需要输入的物性常数及其来源。对于均相混合物性质的计算，需要应用混合法则，了解 相互作用参数的含义和取值。 （9） 理解对应态原理的概念，掌握用图表和三参数对应态原理计算物性的方法，了解偏心因子对应态原理。 （10） 能够通过查寻有关手册，估算蒸汽压、饱和气液相摩尔体积、汽化焓等物性，清楚它们之间的关系。 第三章纯流体热力学性质的计算 （11） 均相封闭系统的热力学原理给出了热力学性质之间的普遍化依赖关系，结合表达系统特征的模型就能获得不同热力学性质之间的具体表达式。在物性推算中 应该明确需要给定的独立变量，需要计算的从属变量，以及从属变量与独立变 量之间的关系式。另外，还必须输入有关模型参数，结合一定的数学方法，才 能完成物性推算。 （12） 清楚剩余性质的含义，能用剩余性质和理性气体热容表达状态函数的变化。能够用给定的状态方程推导出剩余性质表达式。 （13） 掌握状态方程计算纯物质饱和热力学性质饿原理，这是属于非均相系统性质计算，在计算时需要将状态方程与相平衡准则结合起来。 （14） 掌握纯物质的压焓图和温熵图的特征以及相图上的重要的点、线、面。运用压焓图和温熵图定性表达热力学状态、过程和定量计算热力学性质。了解压焓图、温熵图以及p-V-T相图之间的相互对应关系。 （15） 熟练掌握并能运用水的性质表。 （16） 了解用热力学性质解析计算方法来制作热力学性质图、表的基本原理。 第四章溶液热力学 （17） 通过本章的学习，必须弄清非均相系统与均相敞开系统之间的关系。对于非均相系统的物性计算，首先必须确定系统的相平衡状态，然后才能进一步计算平 衡的各相的性质。为了得到非均相系统的相平衡准则，均相敞开系统的热力学

化工热力学

化工热力学1 一．简答题 1 画出理想朗肯循环的T-S 图， 并写出吸热阶段工质所吸收热量的计算公式。 2 写出()()RT b V b V V T a P =-?? ??? ?++ 5 .0方程中()b V V T a +5.0，b 两项各自的含义。 3 若采用普遍化方法估算50℃、条件下 乙炔气体的逸度，采用图1判断使用哪种更合适？ 图1 图2 4 写出临界点PVT 之间满足的数学条件，并在图2中标出一条大于临界温度的等温线 参考答案： 1答：理想朗肯循环的T-S 图： 1-4阶段为工质吸热，根据热力学第一定律，所吸收热量 2答： () b V V T a +5 .0……压力校正项，1mol 气体分子产生的内压力 b ……体积校正项，1mol 气体分子本身的体积 3 答：K T C 3.308=, P C = 根据图1判断，应使用普遍化逸度系数图计算 4答：临界点PVT 之间满足的数学条件： 图2 二计算题： （需要的参数，图表附后面） 1 采用普遍化第二维里系数法计算1mol CO 2 在624K 、80atm 的摩尔体积 1(15分). 解：K T C 2.304=, P C =,ω= 2 采用普遍化图表计算氮气在42.5℃、时的压缩因子，摩尔体积及剩余焓 2(17分). 解：K T C 2.126=, P C =,ω= 查三参数普遍化压缩因子图，可以得到03.10 =Z ，30.01 =Z 压缩因子： 04.130.0040.003.11 =?+=+=Z Z Z ω 摩尔体积：mol l mol m P ZRT V / 805.0/1005.810 39.35 .315314.804.1346=?=???== - 查普遍化焓差图， 68.0)(0'=?c RT H ， 55.0)(1'-=?c RT H 14H H H Q H -=?=： 0)(=??=Tc T V P 0) ( 22=??=Tc T V P 大于临界温度的等温线

Workbench心得——行星齿轮瞬态动力学分析

然后我们就需要对模型添加约束和连接，主要包括有 看下面 详述。在这里首先将三角形的齿轮架给刚化， 因为整个分析中不考虑它的影响， 主要 首先拿到模型可以看出这里是个行星轮结构。 考虑 齿轮之间的作用。 joints 禾口 frictionl ess con tacts ，添加完的效果如图。添加过程请

首先添加三个类似的运动副，都是需要Body-Ground形式。第一个添加太阳轮的旋转副。revolute joint 。Body-ground。

再添加三角架的旋转副。revolute joint 。Body-ground。

CAEm Mttric Jmm, kq, "4,気 mV, nrA) Degrees 再添加内齿圈的固定副。 fixed joint 。Body-ground 。 Filr- Fdrt Vtew UniE Toe i Hetp Q 专皿砖甸tl 诡冏因?)▼ —t 1臂斤胃A IB O 1? ■胡▼ 二屮毀題■软匹q ci.罠-科 h 営how "i/rrticr 1! W^e+fBrw ■ Edg@ "応ring 寿 〒 X T J X * 1*1 HEldwn AnnetiiiciM E 品切 li lu^iiLL^r ?'urd 呼 备肚血 Sody * AR EudL 川5帕 h b 匸 ewv&tiym :| K * Qu0mc ji] PT?|?r R jSl Gffnffle4r/ ± "Au 匚□nrtrtaiE 1 S?fcT*ms U 丿谢 匚汕neetm-s 0# 麵 iwi b - 毎-寸夸 & ^du * ?-(jTDUTd Ta E 「29] (±--^3 R E .?cki ■* - Gi QLjnd Tn F [±3] 匹、坤 I 亠 JP and 1? A [40] 占"电 *3111 2 舟Y 爷 & -FT4U 兀亍PK 审I Ccnlacb ?* Fl*KJbElhlE￡? 【勒 To SL+lj. Y X 1=低凶理毋?BI] web 1 r-a n-Meaiii [B5] t .亘 intel Ccriil 口r -卉di 也W 用卜Srlifch 弼 遵伞JcH *阴tabard 帕Pty 刁片垫 Solution LB6J …> _Ll 女Ld 即"n\ “上li* i ； 昨 Ew .-ilk i 【9b Conrect]?i Type Ecdy-2rcfan!Ttr Syrtffr- ；^ferr-ic? Ctwrd ~^e z-y^t-r?" 5-upir>g Method Geonwtn 甬KI 心pe J ism li d 訓％阿0 >Aich?rigvd Behavior Rigid Pin bail R 強 i” 初 StDp5 ? Qiomndl To R41| J 2Z3：17 ：a r^i Fl icf He p 让0-|<9 亠一-lL^> ^r^iphc!& Arnotabcnsi G 2 Mes^gias Na Se-ectiDH ￥ Det a -s cf "Re-vciiJte - SrcMind T e Ff?4l]' Bedy □□□□ 「■0￡D 壬D?D 1OD.CU (imm) 柑 mid '■ I r - ■ J MV. p ,< ri"i' i 1. J h- -Hl ■- II ■■ Vir^/T iii.ri -^j -In- i| H M '- T ' 订?儿 ，ir ■ ■'■-* n ； .- I - JI ；I ^4 ?'■rf hiim

化工热力学复习总结

第2章流体的P-V-T 关系 1.掌握状态方程式和用三参数对应态原理计算PVT 性质的方法。 2.了解偏心因子的概念，掌握有关图表及计算方法。 1. 状态方程：在题意要求时使用该法。 ① 范德华方程：常用于公式证明和推导中。 ② R —K 方程： ③ 维里方程： 2. 普遍化法：使用条件：在不清楚用何种状态方程的情况下使用。 三参数法： ① 普遍化压缩因子法 ② 普遍化第二维里系数法 3、Redlich-Kwong （RK ）方程 3、Soave （SRK ）方程 4、Peng-Robinson （PR ）方程 () 22 a 0.45724c r c R T T P α= 0.0778 c c RT b P = §2-5高次型状态方程 5、virial 方程 virial 方程分为密度 型： 和压力型： 第3章 纯物质的热力学性质 1、热力学性质间的关系 dU TdS pdV =- H=U+PV d H T d S V d =+ A=U-TS d A S d T p d V =-- G=H-TS d G S d T V d p =-+ Maxwell 关系式

S V T P V S ?????? =- ? ??????? S P T V P S ?????? = ? ??????? V T P S T V ??????= ? ??????? P T V S T P ?????? =- ? ??????? 转换公式： 1Z X Y X Y Z Y Z X ??????? ??=- ? ? ?????????? 3.2计算H ?和S ?的方法 1.状态方程法： P P V d H C d T V T d P T ?? ???=+- ?? ?????? P P C V d S d T d P T T ??? =- ???? 2.剩余性质法： ①普遍化压缩因子图 () () 1 R R R T C C C H H H RT RT RT ω=+ () () 1 R R R T S S S R R R ω =+ ②普遍化的第二维里系数方法 0101R T r r r C r r H dB dB P B T B T RT dT dT ω????=-+-?? ???? ? 01R T r r r S dB dB P R dT dT ω??=-+ ??? 0 1.60.4220.083r B T =- 1 4.2 0.1720.139r B T =-导出： 0 2.60.675r r dB dT T = 15.20.772r r dB dT T = 第6章 化工过程能量分析 热力学第一定律 一、功 W p dV δ=-外 不可逆过程: 2112W P dV =-?外体 可逆过程： 21 V rev V W p dV =-? 体体 规定：体系吸热为正，放热为负；对外做功为负，接受功为正。 二、封闭系统的能量平衡式： U Q W ?=+ dU q w δδ=+ 适用于可逆与不可逆过程。 三、稳定流动过程的能量平衡式： 22S C C u g Z H Q W g g ???++=+ （1J Kg -?） （一）稳流过程能量平衡式的简化形式及其应用： 气体通过如孔板、阀门、多孔塞等节流装置时：

化工热力学 思考题

第一章绪论 1、概括化工热力学的主要内容。 2、简述化工热力学的特点。 3、简述化工热力学的研究方法。 第二章流体的PVT关系 1、在图中，请解释两相区中等温线的长度随着温度升高而缩短的原因，并由曲线定性说明温度、压力对气体和液体的影响。 2、立方型方程的含义指什么？分别说明在、、时三个体积的物理意义。 3、讨论方程的适用范围，在什么情况下可以利用方程求出饱和液体与饱和蒸汽的摩尔体积？ 4、说明三参数压缩因子图与普通化状态方程的适用范围。 5、试总结和比较各种状态方程。 第三章流体的热力学性质 1、写出封闭系统中单组元流体热力学基本关系式及应用范围。 2、写出敞开系统中单组元流体热力学基本关系式及应用范围。 3、写出麦克斯韦关系式并讨论麦克斯韦关系式在化工热力学中的应用。 4、阐述求焓变和熵变的计算方法，并讨论其优缺点。 5、化工中常用的热力学性质图有哪几类？ 6、从水蒸气表上主要能查到哪些性质？ 第四章溶液的热力学性质 1、你如何理解化学位。 2、讨论理想气体混合物和气态理想溶液的区别和联系。 3、叙述 Lewis-Randall 规则，并说明它的用途。

4、在下列热力学量中，哪些有单位，哪些无单位 ? ，，，，，，，。 5、写出求液体混合物中组元的活度和活度系数表达式，并讨论其物理意义。 6、阐述选用标准态的两种惯例，标准态不同，是否影响逸度和活度的数值，为什么？ 第五章化工过程的能量分析 1、举例说明有效能分析在化工生产中的意义。 2、试分析有用功、理想功和可逆功三者之间的关系。 第六章蒸汽动力循环和制冷循环 1、试举例说明制冷在工业生产中的应用。 2、举例说明制冷原理。 3、如何提高制冷系数。 4、请示意画出制冷循环的图，并说明各线段代表什么过程。 5、蒸汽压缩制冷循环与吸收式制冷循环有何区别？ 6、举例说明什么情况下需要深冷，如何实现深冷过程。 第七章相平衡 1、试举例说明相律的实际应用。 2、以二元物系为例，示意画出五种不同类型的汽液平衡相图（理想混合物，正负偏差物系，有最高和最低共沸物系），根据相图，说明其分离的难易。 3、试讨论关系式的应用条件及用途。 4、请说明状态方程法计算汽液平衡的过程。 5、试举例说明闪蒸在工业上的应用。 6、阐述汽液平衡泡点、露点的计算在化工生产中的实际意义。 7、写出计算汽液平衡的基本关系式，并解释每个符号所代表的物理意义及如何求出其值。

马沛生主编化工热力学第七章习题解答

习 题 七 及 答 案 一、问答题 7-1. Rankine 循环与卡诺循环有何区别与联系? 实际动力循环为什么不采用卡诺循环? 答：两种循环都是由四步组成，二个等压过程和二个等熵（可逆绝热）过程完成一个循环。但卡诺循环的二个等压过程是等温的，全过程完全可逆；Rankine 循环的二个等压过程变温，全过程只有二个等熵过程可逆。 卡诺循环中压缩机压缩的是湿蒸汽，因气蚀损坏压缩机；且绝热可逆过程难于实现。因此，实际动力循环不采用卡诺循环。 7-2. Rankine 循环的缺点是什么? 如何对其进行改进? 答：Rankine 循环的吸热温度比高温燃气温度低很多，热效率低下，传热损失极大。 可通过：提高蒸汽的平均吸热温度、提高蒸汽的平均压力及降低乏汽的压力等方法进行改进。 7-3.影响循环热效率的因素有哪些?如何分析? 答：影响循环热效率的因素有工质的温度、压力等。具体可利用下式 1L H T T η=- 分析确定哪些因素会改变L H T T 或，从而得到进一步工作的方案。 7-4．蒸汽动力循环中，若将膨胀做功后的乏气直接送人锅炉中使之吸热变为新蒸汽，从而避免在冷凝器中放热，不是可大大提高热效率吗? 这种想法对否? 为什么? 答：不合理。蒸汽动力循环以水为工质，只有在高压下才能提高水温；乏汽的压力过低，不能直接变成高压蒸汽。与压缩水相比较，压缩蒸汽消耗的工太大，不仅不会提高热效率，反而会大大降低热效率。 7-5．蒸气压缩制冷循环与逆向卡诺循环有何区别与联系? 实际制冷循环为什么不采用逆向卡诺循环? 答：两种循环都是由四步组成，二个等压过程和二个等熵（可逆绝热）过程完成一次循环。但逆向卡诺循环的二个等压过程是等温的，全过程完全可逆；蒸气压缩制冷循环的二个等压过程变温，全过程只有二个等熵过程可逆。 Carnot 制冷循环在实际应用中是有困难的，因为在湿蒸汽区域压缩和膨胀会在压缩机和膨胀机汽缸中形成液滴，造成“汽蚀”现象，容易损坏机器；同时压缩机汽缸里液滴的迅速蒸发会使压缩机的容积效率降低。 7-6．影响制冷循环热效率的因素有哪些? 答：主要有制冷装置的制冷能力、压缩机的功率、高温物体及低温物体的温度等。 7-7．如果物质没有相变的性质，能否实现制冷循环？动力循环又如何? 答：不能实现。动力循环也无法实现。

马沛生主编化工热力学第七章习题解答

习题七及答案 、问答题 7-1. Rankine 循环与卡诺循环有何区别与联系？实际动力循环为什么不采用卡诺循环？答：两种循环都是由四步组成，二个等压过程和二个等熵（可逆绝热）过程完成一个循环。 但卡诺循环的二个等压过程是等温的，全过程完全可逆；Rankine循环的二个等压过程变温， 全过程只有二个等熵过程可逆。 卡诺循环中压缩机压缩的是湿蒸汽，因气蚀损坏压缩机；且绝热可逆过程难于实现。因此，实际动力循环不采用卡诺循环。 7-2. Rankine 循环的缺点是什么？如何对其进行改进？答：Rankine循环的吸热温度比高温燃气温度低很多，热效率低下，传热损失极大。 可通过：提高蒸汽的平均吸热温度、提高蒸汽的平均压力及降低乏汽的压力等方法进行改进。 7-3.影响循环热效率的因素有哪些？如何分析？ 答：影响循环热效率的因素有工质的温度、压力等。具体可利用下式 T L T H 分析确定哪些因素会改变T L或T H，从而得到进一步工作的方案。 7-4 ?蒸汽动力循环中，若将膨胀做功后的乏气直接送人锅炉中使之吸热变为新蒸汽，从而避免在冷凝器中放热，不是可大大提高热效率吗？这种想法对否？为什么？ 答：不合理。蒸汽动力循环以水为工质，只有在高压下才能提高水温；乏汽的压力过低，不能直接变成高压蒸汽。与压缩水相比较，压缩蒸汽消耗的工太大，不仅不会提高热效率，反 而会大大降低热效率。 7-5 ?蒸气压缩制冷循环与逆向卡诺循环有何区别与联系？实际制冷循环为什么不采用逆向 卡诺循环？ 答：两种循环都是由四步组成，二个等压过程和二个等熵（可逆绝热）过程完成一次循环。 但逆向卡诺循环的二个等压过程是等温的，全过程完全可逆；蒸气压缩制冷循环的二个等压 过程变温，全过程只有二个等熵过程可逆。 Carnot制冷循环在实际应用中是有困难的，因为在湿蒸汽区域压缩和膨胀会在压缩机和 膨胀机汽缸中形成液滴，造成“汽蚀”现象，容易损坏机器；同时压缩机汽缸里液滴的迅速蒸发会使压缩机的容积效率降低。 7-6 .影响制冷循环热效率的因素有哪些？ 答：主要有制冷装置的制冷能力、压缩机的功率、高温物体及低温物体的温度等。 7-7 .如果物质没有相变的性质，能否实现制冷循环？动力循环又如何？ 答：不能实现。动力循环也无法实现。

基于ANSYS WORKBENCH的刚体动力学-静力学分析

基于ANSYS Workbench的刚体动力学-静力学分析 在机械系统中，大量构件处于运动状态。在构件的运动过程中，在某些时刻，它处于最危险的工况。那么，如何对于一个运动的机构中某个别构件进行强度分析呢？按照以往的方法，是先使用多体动力学软件例如ADAMS进行刚体动力学分析，得到铰链处的约束力，然后再在有限元软件例如ANSYS中对感兴趣的构件划分网格，并导入从ADAMS中得到的载荷，对之进行强度分析。 ANSYS提供了一套完善的解决方案，使得直接在WORKBENCH中就可以完成全过程。其方法如下： 1. 从工具箱中，拖拽一个刚体动力学模板到项目示意图中，然后按照正常步骤创建一个刚体动力学分析，施加力，力偶等，然后插入所需要的求解结果物体。 2. 在图形窗口中确定感兴趣的时间点。 3. 选择某个求解结果物体，然后在右键菜单中选择Export Motion Loads，并指定一个载荷文件名。

4. 在项目示意图中，拷贝一个rigid dynamics分析系统。并把它用static structural 分析系统进行取代。

5.编辑static structural分析系统，压制不需要的构件，而只留下需要分析其强度刚度的构件。

6. 把该构件的刚度行为从rigid改变成flexible. 7. 把网格求解器设置从ANSYS Rigid Dynamics改成ANSYS Mechanical 8. 删除或者压制所有在Rigid Dynamics分析中所使用的载荷。 9.选择static structural分支，然后在其右键菜单汇总选择Insert> Motion Loads....，从而导入前面文件中的载荷。