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两相干度(Q)
了解两相区干度 Q 的含义、为何 PT 在饱和线上可能不唯一,以及如何在计算中使用 Q。
在两相区(液 + 气),状态常用压力与干度 Q 来描述。干度表示混合物中蒸汽所占的质量比例。
定义
干度 Q 通常定义为饱和两相混合物中蒸汽的质量分数:
Q = 0→ 饱和液体Q = 1→ 饱和蒸汽
为何 PT 在饱和线上可能不唯一
对纯工质(以及多数“近似纯工质”),在给定饱和压力下饱和温度是固定的(反之亦然)。这意味着多个不同的两相状态可以拥有相同的 P 与 T,但干度、焓、密度等不同。要让状态唯一,需要引入第三个变量——通常就是干度。
混合工质的重要提示
许多制冷剂是混合工质。对非共沸混合物,在同一压力下“饱和”会跨越一个温度范围(泡点与露点),也就是温度滑移。此时压力 + 温度的不唯一性表现不同,干度与状态的对应关系也可能不如纯工质清晰。实际应用中应遵循测量口径,选择与你掌握的信息最匹配的输入对(如 P–h 或 P–s)。
实践建议
- 当已知状态在饱和线上或刻意处于两相区时,使用 P + Q(或 T + Q)。
- 当需要远离饱和的单相状态时,使用过热/过冷或单相输入对(如 P–h)。