一、基本概念
 

工質：工作介質的簡稱。工質的狀態參數有六個：
 

1）壓力

2）溫度

3）比容：指單位工質所具有的容積。用γ表示。

γ=V/m (單位：mз/kg)

氣體比容的倒數為氣體的密度。

4）內能：指氣體的內位能與內動能之和，用u表示。

5）焓：是一個表示能量的狀態參數，用h表示。它由內能和推動功組成，即

h=u+pv

6) 熵：是一個導出的狀態參數，它表示能量的傳遞方向。

用s表示。

二、熱力學兩大定律
 

熱力學第一定律：熱可以變為功，功也可以變為熱。一定量的熱消失時，必產生與之數量相當的功；消耗一定量的功時，也必出現相應數量的熱。
 

熱力學第二定律：熱量不可能自發的，無條件的從低溫物體傳到高溫物體。

三、熱力過程
 

熱力過程指工質由一種狀態變化為另一種狀態所經過的途徑。常見的熱力過程有：定容過程、定壓過程、定溫過程、絕熱過程。
 

理想氣體狀態方程：PV=nRT

1)定容過程：V=定值, P1/P2=T1/T2

定容過程中，工質不輸出膨脹功，加給工質的熱量未轉化為機械能，全部用于增加工質的熱力學能，因而工質溫度升高。

2）定壓過程：P=定值，V1/V2=T1/T2

定壓過程中，工質流過換熱器等設備時，不對外做技術功，這時工質吸收熱量轉化的機械能全部用來維持工質的流動。

3）定溫過程：T=定值，P1V1=P2V2

定溫過程中，由于熱力學能不變，所以在定溫膨脹時吸收的熱量，全部轉化未膨脹功。

4）絕熱過程：ΔQ=0

絕熱過程中，工質所作的技術功等于焓降，與外界無能量交換，過程功只來自工質本身的能量轉換。

四、熱力循環
 

一個熱力系統經過一系列的熱力變化，最后又回到原來完全相同的狀態稱為熱力循環。余熱電站的熱力循環即為簡單的朗肯循環。

0→1：水在鍋爐內預熱，汽化并過熱，變為過熱蒸汽，是一個定壓吸熱過程。

1→2：過熱蒸汽進入汽輪機膨脹做功，放熱，是一個絕熱膨脹過程。

2→3：乏汽進入凝汽器，凝結成水，是一個定壓冷凝過程。

3→4：凝結水經給水泵提壓后進入鍋爐，是一個絕熱壓縮過程。

朗肯循環是由兩個定壓過程和兩個絕熱過程組成的最簡單的蒸汽動力循環。其循環熱效率等于汽輪機中轉變為功的有用熱與鍋爐吸收的總熱量之比。

五、幾個實際問題
 

工程中常要處理流體或蒸汽在管路設備，如噴管、擴壓管、節流閥內的流動情況，下面就對噴管和節流做一個簡單介紹。
 

1）噴管

噴管就是通過流道截面積的變化，使流體的速度和壓力產生相應變化的設備。一般噴管可分為漸縮噴管，漸擴噴管和縮放噴管等。電站中用到的射水、射汽抽汽器用的就是縮放噴管的形式。

①漸縮噴管：橫截面積逐漸變小，流體速度增大，壓力降低。

②漸擴噴管：橫截面積逐漸變大，流體速度減小，壓力增加。

③縮放噴管（拉法爾噴管）：橫截面積先縮小后變大，流體流速先變大后變小，壓力先減小后增大。噴管最小截面處稱為喉部。喉部的流速稱為臨界流速，即為聲音的速度。

2）節流

流體經過突然收縮的截面，如閥門、孔板、節流圈等部件而產生壓力下降的現象稱為節流。電站中用到的流量變送器就是利用節流孔板產生的壓力差來進行流量測量的。