热工基础ppt【专业类别】

1、热工基础,张学学 编著 石油工程学院流体热工教研室 贾 敏,1,精制课件,工程热力学 (Engineering Thermodynamics) 研究热能的性质；热能与机械能以及其它形式能量之间的相互转换规律 传热学 (Heat Transfer) 研究热量传递的规律,热工理论基础包括,如何有效利用热能,2,精制课件,绪 论,0-1 能量与能源 0-2 热工基础的研究内容,3,精制课件,能量,能量是物质运动的度量。,能量是人类社会进步的动力。,世界是由物质构成的，一切物质都处于运动状态，所以一切物质都具有能量。,0-1 能量与能源,4,精制课件,能量的主要形式 :,机械能,：物质分子热运动动能与

2、位能之和，即不涉及化学变化和核反应的热力学能，也称为内热能；,电能,化学能,核能,辐射能,: 物体的动能与势能；,热能,：与电荷的运动和积蓄有关的能量；,：通过化学反应释放的能量；,：通过核反应释放的能量；,：物体以电磁波的形式发射的能量。,5,精制课件,能 源,定义：人类采用各种手段获取各类能量的物质资源 分类：非再生能源（耗竭能源） 再生能源（非耗竭能源）,6,精制课件,我国能源现状,集中在非再生能源的有效利用上 能源资源蕴藏量和产量居世界第3位 人均占有：世界平均值的1/4， 工业发达国家的1/151/20 中国能源开发利用过程中对生态环境的压力和破坏力非常大，每年因污染造成的经济损失在

3、1000亿元以上,能源供需矛盾十分突出,节能,7,精制课件,热能的利用,能量的利用过程，实质上是能量的传递与转换过程。*,8,精制课件,热能的利用,两种基本方式 直接利用：将热能直接用于加热物体 如：烘干、蒸煮、采暖、熔化等等； 间接利用：将热能转变为其它形式的能 * 如：热能向机械能的转换 热能向机械能转换后再由机械能转换为电能 热能向电能直接转换,9,精制课件,1.工程热力学的研究内容与研究方法 2.传热学的研究内容与研究方法,02 热工基础的研究内容,10,精制课件,热力学涉及领域,Combustion systems 燃烧系统 Power production engines, pow

4、er plants, etc. 动力的产生发动机，电厂等。 Propulsion systems aircraft, rockets, etc. 驱动系统航行器，火箭等。 Alternative energy systems fuel cells, solar heating, geothermal, wind energy, ocean thermal, etc. 可再生能源的利用燃料电池，太阳能加热系统，地热系统，风能，海洋能等等,11,精制课件,Fluid compression and movement fans, pumps, compressors, etc. 流体压缩和运动风机，

5、泵，压缩机等 HVAC refrigeration systems, heat pumps, etc. 供热通风与空调工程制冷系统，热泵等 Cryogenics gas separation and liquefaction 低温气体分离及液化 Biomedical applications 生物医学应用,12,精制课件,Steam Power,13,精制课件,14,精制课件,Transportation- Rail Road,15,精制课件,Transportation- Automobiles,The first car that ever mastered a drive was bui

6、lt by the German engineer and inventor Carl Benz in 1885 .,16,精制课件,Transportation- Automobiles,17,精制课件,Aviation: 1900,The worlds first power-driven, controlled and sustained flight invented and built by Wilbur and Orville Wright flown by them at Kitty Hawk, North Carolina December 17, 1903 .They ope

7、ned the era of aviation.,18,精制课件,活塞，汽轮机，火箭引擎 Piston, Gas Turbine 两个基本定律是热力学第一定律和第二定律,包括了定律的定性和定量表达及有关应用等; 三个守恒方程是指质量守恒方程、能量守恒方程和熵守恒方程等,这是热工分析计算的基础;,27,精制课件,四个热力过程指的是定温、定压、定容和绝热等四个基本热力过程。包括过程的特点、过程中状态参数的变化、热量和功量(机械功)的转化情况等; 五方面的应用包括了气体的流动压缩、水蒸汽及其热力过程、湿空气及空调过程、动力循环和制冷循环等。,28,精制课件,工程热力学的研究方法,Macroscopic point of view Classical Thermodynamics 宏观方法经典热力学 根据热力学的两个定律，运用严密的逻辑推理，对物体的宏观现象进行分析研究，而不涉及物质的微观结构和微观粒子的运动情况。 普遍采用抽象，概括、理想化和简化的方法 Microscopic point of view Statistical Thermodynamics 微观方法统计热力学,29,精制课件,传热学,三种传热方式 热传导 热对流 热辐射,30,精制课件,传热学的理论研究,1822年，傅里