热工基础绪论-教学课件.pptx

1、2023-1-912023-1-92 制冷除雾制冷除雾 取暖除雾取暖除雾5 5、水蒸气与湿空气、水蒸气与湿空气老司机也不一定知道 空调除雾使用细节2023-1-93i7 8565U vs i5 8600K热设计功耗(TDP)性能频率电压能耗 工艺指标10nm 核心数 2023-1-949 9、导热、导热-数值计算数值计算1010、对流换热、对流换热2023-1-952023-1-9630m+170t+2023-1-9htit1R1tR2triro绝热层的分析示意图增加绝热层厚度，热损失一定减小。增加绝热层厚度，热损失可能增加，时，管道外半径cirr 时，管道外半径cirr l我以为腾格里的冰雪

2、让我学会了抗冻l然而到了杭州才发现这帮连雪都没见过的人才真是抗冻！l离了暖气我踏马就什么都不是l北方人取暖靠暖气l南方人真的只能靠一身正气一位来自西北的学子2023-1-9 参考 毕导“一个清华博士在供暖前给广大学子最中肯的建议”8一个拷问良心的问题：秋衣和外套哪个穿在外面更暖和？2023-1-99“非常符合实际的假设”：1 1、人可以看作一个恒温、人可以看作一个恒温3737，底面半径为，底面半径为20 cm20 cm，高为高为175cm175cm的圆柱体！的圆柱体！2 2、衣服可以看作均匀包在这个圆柱体外部的圆筒！、衣服可以看作均匀包在这个圆柱体外部的圆筒！2023-1-910l根据柱坐标下

3、圆筒壁的径向热流量方程l秋衣秋裤的主要成分是棉 导热系数k1=0.050 W/mKl风衣的主要成分是羊毛和聚酯纤维 导热系数k2=0.029 W/mK2023-1-911lAmazingAmazing！l如果你用我的方法秋衣外穿如果你用我的方法秋衣外穿l在外面站上整整两天在外面站上整整两天l那就能节省出整整一个鸡蛋的热量！那就能节省出整整一个鸡蛋的热量！2023-1-912l厚度较小、传热系数较大的秋衣应该穿在外层l而厚度较大、传热系数较小的大衣才应该贴身穿着！l所以科学的穿法是这样的2023-1-9132023-1-940%！6 6、动力装置循环、动力装置循环2023-1-92023-1-9

4、管理失误管理失误不安全行为不安全行为个人原因、环境因素个人原因、环境因素不安全状态不安全状态能量或危险物质意外释放能量或危险物质意外释放人员或财产损失人员或财产损失急救修理急救修理调查危险分析调查危险分析安全意识安全意识减少减少数量数量防护装置防护装置及构造及构造作业安全分析作业安全分析教育训练教育训练思想工作思想工作人员选择人员选择作业安全分析作业安全分析设计检查设计检查技术维修审查技术维修审查能量意外释放能量意外释放理论理论2023-1-9182023-1-9192023-1-9202023-1-921氯化氢催化氧化反应器2023-1-922128根根3700根管子根管子 中试中试示范装置

5、示范装置温差换热系数流场2023-1-9232023-1-9242023-1-9251.0-10-1 能量是物质运动的度量。能量是物质运动的度量。能量是人类社会进步的动力。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。运动状态，所以一切物质都具有能量。2023-1-926机械能机械能电能电能化学能化学能核能核能辐射能辐射能热能热能：2023-1-927 能源是指能够直接或间接提供能量的物能源是指能够直接或间接提供能量的物质资源质资源。（1）能源分类）能源分类 1 1）按开发利用的情况按开发利用的情况常规能源常规能

6、源：煤、石油、天然气、水能等。煤、石油、天然气、水能等。新能源新能源：太阳能、风能、海洋能、生物质能、：太阳能、风能、海洋能、生物质能、地热能、地热能、核聚变燃料等。核聚变燃料等。2）按开发的步骤）按开发的步骤一次能源一次能源:煤、石油、天然气、风能、水能、煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、太阳能、地热能、海洋能等。地热能、海洋能等。二次能源二次能源:电力、煤气、汽油、沼气、氢气、电力、煤气、汽油、沼气、氢气、甲醇、酒精等。甲醇、酒精等。2023-1-9283 3）按能否再生）按能否再生可再生能源可再生能源：水能、太阳能、风能、海洋能、：水能、太阳能、风能、海洋能、生物质能、地热能等；生物

7、质能、地热能等；非再生能源非再生能源：煤、石油、天然气、核能等。：煤、石油、天然气、核能等。4）按开发利用过程中对环境的污染情况）按开发利用过程中对环境的污染情况清洁能源清洁能源：太阳能、风能、水能、海洋能等；：太阳能、风能、水能、海洋能等；非清洁能源非清洁能源：煤、石油、天然气等。：煤、石油、天然气等。2023-1-929（2）能源对人类社会发展的重要意义）能源对人类社会发展的重要意义 能源是人类社会生存的基础，能源的开发和能源是人类社会生存的基础，能源的开发和利用是人类社会发展的动力，能源的开发和利用利用是人类社会发展的动力，能源的开发和利用水平是人类社会文明的重要标志之一。水平是人类社会

8、文明的重要标志之一。2023-1-930 正常情况下，每个国家能源消费总量及增正常情况下，每个国家能源消费总量及增长速度与其国民经济总产值及增长速度成正比，长速度与其国民经济总产值及增长速度成正比，而能源的人均消费量的多少则反映国民生活水而能源的人均消费量的多少则反映国民生活水平的高低。平的高低。1）例如：我国例如：我国2012年探明的煤炭可开采储量年探明的煤炭可开采储量位于世界第三位，但是由于我国拥有位于世界第三位，但是由于我国拥有13亿人口，亿人口，所以人均储量远低于世界平均水平。所以人均储量远低于世界平均水平。2023-1-931 2023-1-932工业的发展带来了严重的环境污染，据调

9、查，工业的发展带来了严重的环境污染，据调查，我国我国57%的城市空气中总悬浮颗粒超标；的城市空气中总悬浮颗粒超标；48个大中城市空气中的个大中城市空气中的SO2浓度超标；浓度超标；82%城市出现过酸雨；城市出现过酸雨；我国的我国的CO2排放量仅次于美国，居世界第二，占排放量仅次于美国，居世界第二，占世界总排放量的世界总排放量的13.6%。据世界银行报导，我国城市空气污染对人体健据世界银行报导，我国城市空气污染对人体健康和生产造成的损失估计每年康和生产造成的损失估计每年200亿美元；酸雨使农亿美元；酸雨使农作物减产每年损失达作物减产每年损失达50亿美元。亿美元。2023-1-933 我国的能源建

10、设要走可持续发展的道我国的能源建设要走可持续发展的道路，必须两条腿走路：路，必须两条腿走路：（1）合理利用能源，提高能源利用率。）合理利用能源，提高能源利用率。主要途径就是改造或更新技术落后的能源主要途径就是改造或更新技术落后的能源利用终端设备。利用终端设备。（2）大力开发对环境无污染或污染很小）大力开发对环境无污染或污染很小的新能源，如太阳能、风能、水能、地的新能源，如太阳能、风能、水能、地热能、海洋能、生物质能以及核能等。热能、海洋能、生物质能以及核能等。2023-1-934能量的利用过程，实质上是能量的传递与转换过程。能量的利用过程，实质上是能量的传递与转换过程。氢、酒精等二次能源氢、酒

11、精等二次能源 燃料电池燃料电池 电电 能能 机械能机械能 辐射能辐射能热热 能能风能、水能、海洋能风能、水能、海洋能 机机 械械 机械能机械能直接利用直接利用发电机发电机 煤、石油、天然气煤、石油、天然气 热热 能能热机热机直接利用直接利用核核 能能核反应核反应 太阳能太阳能光合作用光合作用生物质能生物质能燃烧燃烧食物利用食物利用集热器集热器光电池光电池90燃烧燃烧2023-1-9352023-1-936（1 1）热利用：热利用：烧饭、采暖、烘干、熔炼等；烧饭、采暖、烘干、熔炼等；（2）动力利用：动力利用：通过热机将热能转换成机械能通过热机将热能转换成机械能或者再通过发电机转换成电能或者再通过

12、发电机转换成电能加以加以利用。利用。由于热能转换为机械能的有效利用程度（即热由于热能转换为机械能的有效利用程度（即热机的热效率）较低，早期蒸汽机的热效率只有机的热效率）较低，早期蒸汽机的热效率只有1 2，现代燃气轮机装置的热效率只有，现代燃气轮机装置的热效率只有37 42，蒸汽电站的热效率也只有蒸汽电站的热效率也只有40左右。因此，如何更左右。因此，如何更有效地实现热能和机械能之间的转换，提高热机的有效地实现热能和机械能之间的转换，提高热机的热效率，是十分重要的课题。热效率，是十分重要的课题。2023-1-9370-2 热热 工工 基基 础础（热工理论基础）（热工理论基础）2023-1-938

13、1.（1 1）工程热力学主要研究热能和机械能工程热力学主要研究热能和机械能之间相互转换的规律及提高能量转换经之间相互转换的规律及提高能量转换经济性的途径和技术措施济性的途径和技术措施。（2 2）工程热力学采用经典热力学的宏观工程热力学采用经典热力学的宏观研究方法，还普遍采用抽象、概括、理研究方法，还普遍采用抽象、概括、理想化和简化处理方法。想化和简化处理方法。2023-1-939机械能锅锅炉炉 如何提高热机的热能利用率（热效率）是如何提高热机的热能利用率（热效率）是工程热力学的主要研究内容之一工程热力学的主要研究内容之一。2023-1-9402.（1 1）传热学主要研究传热学主要研究热量传递热量传递的规律的规律。所谓所谓热量热量，是指在温差的作用下传递的，是指在温差的作用下传递的热能的数量。由于在人们的日常生活和生产热能的数量。由于在人们的日常生活和生产实践中实践中温差几乎无处不在，所以温差几乎无处不在，所以热量传递是热量传递是普遍存在的物理现象。普遍存在的物理现象。一切热能利用过程都离不开传热，热能一切热能利用过程都离不开传热，热能利用率和传热过程密切相关。利用率和传热过程密切相关。2023-1-941 （2 2）2023-1-9422023-1-943