定压过程简介

工程上使用的加热器、冷却器、燃烧器、锅炉等很多热设备是在接近定压的情况下工作，多变指数n=0的可逆多变过程即是实际定压过程的理想化。定压过程中由于压力不变，其技术功值为零，表明工质定压稳定流过诸如换热器等设备时，不对外作技术功，即热能转化来的机械能全部用来维持工质流动。任何一个过程的焓变化量都和温度变化相同的定容过程的焓变化量相等。其过程方程式为 ：

p=定值，p₁=p₂

据p=定值和

即定压过程中气体的比体积与热力学温度成正比。

等压过程线如图1《定压过程的p-v图及T-s图》所示。定压过程线在p-v图上是一条水平的直线；在T-s图上则是一条曲线，取定值比热容时定压过程也近似为对数曲线，当定压线的斜率比定容线更为平坦些。

由于p=定值，定压过程的过程功为 ：

对于理想气体，定压过程的过程功可进一步表示为 ：

上式表明：理想气体的气体常数R_g数值上等于1kg气体在定压过程中温度升高1K所作的膨胀功。

过程热量可根据热力学第一定律第一解析式得出 ：

即任何工质在定压过程中吸入的热量等于焓增，或放出的热量等于焓降。定压过程的热量或焓差还可借助于定压热容计算，即 ：

定压过程活塞式内燃机的定压加热理想循环

定压加热的内可逆理想循环又称狄赛尔循环，其p-v图和T-s图如图2《 狄赛尔循环的p-v图和T-s图》所示。其中1-2是定熵压缩过程，2-3是定压过程，3-4是定熵膨胀过程，4-1是电容放热过程。定压过程理想循环效率随压缩比的增大而提高；随预胀比的增大而降低。

定压过程燃气轮机装置定压加热理想循环

引用空气标准假设，燃气轮机装置工作循环可以简化成由四个可逆过程组成的理想循环，如图3所示。其中，1-2为绝热压缩过程；2-3是定压加热过程；3-4是绝热膨胀过程；4-1是定压放热过程。这个循环称为定压加热的理想循环，又称布雷顿循环。

定压加热理想循环的热效率取决于压气机中绝热压缩的初态温度和终态温度，或者说主要取决于循环增压比，且随循环增压比的增大而提高，此外也和工质的绝热指数的数值有关，而与循环增温比无关。

对于热能动力装置，除了要求效率高，还希望单位质量的工质在循环中所作的净功（也称比循环功）越大越好，对于某些场合，如航空、舰船等，后一指标尤为重要。

在定压加热理想循环中当循环增温比一定时，随着循环增压比的提高，单位质量的工质在循环中输出的净功并不是越来越大，而是存在一个最佳增压比，使循环的净功输出为最大。 2100433B

如图3(1-定压膨胀罐；2-安全阀；3-压力调节阀；4-空气压缩机；5-空气罐；6-热源；7-循环水泵)所示，这种定压方式与氮气定压方式相同，但采用空气时，若压力高，则会大量溶解空气中的氧气而使管道或定压罐的内壁受到腐蚀，所以空气定压方式不宜用在高温水系统上。如果采用，必须调节循环水的pH值或尽可能减少空气供给量。

如图4(1-定压膨胀罐；2-安全阀；3-供水泵；4-回水泵；5-混合阀；6-旁通管；7-高温水锅炉)所示，蒸汽定压膨胀罐上部设有蒸汽室，贮存由于加热而产生的饱和蒸汽。在饱和压力作用下，罐内压力即使稍有降低，也不会立即引起蒸发。供水和回水混合后，使供水温度降低再送出。在回水管上加设回水泵，此系统也称双泵循环系统。以上所介绍的各种定压方式各有其特点，各有其适用范围。在工程中，设计人员应根据实际情况，多方比较，选择合适的定压方式。

理想气体的比定压热容可表示为：