熱能與動(dòng)力工程概論總結(jié)

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熱能動(dòng)力總結(jié)

熱能與動(dòng)力工程概論總結(jié)

1.能量利用與轉(zhuǎn)換：就現(xiàn)有的能量轉(zhuǎn)換與利用技術(shù)而言，能源資源中除水力、潮汐能、風(fēng)能等少數(shù)能源外，基本上都是直接地以熱能的形式利用或間接地將熱能轉(zhuǎn)換成其他的能量形式進(jìn)行多種方式的利用，如煤炭、石油一類(lèi)礦物燃料的能源資源，可以通過(guò)燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能直接加以利用，或通過(guò)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，或再通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能。烘干、供暖屬于熱能的直接利用。

2.能源分類(lèi)：a按能源的形成條件、可否再生、將其分為以下幾種：一次能源與二次能源。一次能源：自然界中存在的自然能源。如化石燃料、核燃料、太陽(yáng)能、水力、風(fēng)能、地?zé)?、海洋能、生物質(zhì)能等。b按能源可否再生分：可再生能源與非再生能源?？芍貜?fù)再生的一次能源稱(chēng)為可再生能源。如太陽(yáng)能、水力、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能等。不能重復(fù)產(chǎn)生的自然能源稱(chēng)為非再生能源。如化石燃料、核燃料、地?zé)帷按能源利用歷史狀況與技術(shù)水平：常規(guī)能源與新能源。常規(guī)能源是指技術(shù)上已經(jīng)成熟、已經(jīng)大量生產(chǎn)并廣泛利用的能源，如化石燃料、水力等。新能源是指技術(shù)上正在開(kāi)發(fā)、尚未大量生產(chǎn)和廣泛利用的能源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能等。d按對(duì)環(huán)境的污染程度：清潔能源與非清潔能源。清潔能源主要有太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能等。氣體燃料中氫是一種清潔能源。

3.人類(lèi)需要的能源形式：主要有電能、熱（冷）能、機(jī)械能等。熱能是能量的一種基本形式。物體宏觀運(yùn)動(dòng)所具有的能量稱(chēng)為機(jī)械能。電能是電荷的滾動(dòng)或聚集而具有的作功能力。

4.人們從自然界獲得的能源：一次能源：自然界中存在的自然能源。如化石燃料、核燃料、太陽(yáng)能、水力、風(fēng)能、地?zé)帷⒑Ｑ竽?、生物質(zhì)能等

5.熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的途徑：a熱動(dòng)力裝置：熱動(dòng)力裝置主要有兩大類(lèi)：一種是以燃燒產(chǎn)生的燃?xì)庵苯舆M(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，如內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等；另一種則首先將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能傳遞給某種液體使其汽化，然后將蒸汽導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換，如蒸汽機(jī)和汽輪機(jī)等。b工質(zhì)：實(shí)現(xiàn)熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的媒介物質(zhì)稱(chēng)為工質(zhì)。工質(zhì)是完成熱功轉(zhuǎn)換所必需的載體。內(nèi)燃機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)裝置中的工質(zhì)為空氣和燃?xì)?；蒸汽機(jī)和汽輪機(jī)裝置中的工質(zhì)為水蒸汽。c工質(zhì)的選擇：熱力學(xué)中熱能與機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)換是通過(guò)物質(zhì)的體積變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的，常選氣態(tài)物質(zhì)作為工質(zhì)

6.熱能動(dòng)力設(shè)備的分類(lèi)：a.按能量轉(zhuǎn)換方向分類(lèi)：(1)原動(dòng)機(jī)——將燃料的化學(xué)能、原子能和生物質(zhì)能等所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的動(dòng)力設(shè)備。蒸汽機(jī)、

熱能動(dòng)力總結(jié)

蒸汽輪機(jī)、燃機(jī)輪機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)等。(2)工作機(jī)——通過(guò)消耗機(jī)械能而使流體獲得能量或使系統(tǒng)形成真空的動(dòng)力設(shè)備。離心泵、真空泵、柱塞泵、螺桿泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等。b.按機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式分類(lèi)：(1)回轉(zhuǎn)式——轉(zhuǎn)子(葉輪)在缸內(nèi)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。蒸汽輪機(jī)、燃機(jī)輪機(jī)、離心泵、真空泵、螺桿泵、風(fēng)機(jī)等。(2)往復(fù)式——活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。蒸汽機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)、柱塞泵、往復(fù)壓縮機(jī)等。c.按工質(zhì)滾動(dòng)方式分類(lèi)：(1)軸流式——流體的主要運(yùn)動(dòng)方向與旋轉(zhuǎn)軸平行。蒸汽輪機(jī)、燃機(jī)輪機(jī)、軸流式壓氣機(jī)等。(2)徑流式——流體的主要運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檠刂D(zhuǎn)軸的直徑方向。如離心泵、離心式壓縮機(jī)、向心透平等。(3)混流式——流體的主要運(yùn)動(dòng)方向與旋轉(zhuǎn)軸成某一銳角。如混流式壓縮機(jī)、混流式透平等。d.按用途分：發(fā)動(dòng)機(jī)、泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等。

7.熱能動(dòng)力設(shè)備對(duì)環(huán)境的影響：a.熱污染與水污染：由于人類(lèi)的活動(dòng)引起環(huán)境的增溫，以致危害人體的健康和生物的生存，這種危害稱(chēng)之為熱污染?；痣姀S含熱廢水的排放造成江河、湖水或海水污染。電廠沖灰水大量排放，含有重金屬對(duì)環(huán)境水體造成的污染。b.大氣污染：人類(lèi)生產(chǎn)和生活活動(dòng)向環(huán)境排放的廢氣、廢料，以及廢物在大氣中燃燒等對(duì)大氣所造成的污染成為大氣污染。污染大氣的主要物質(zhì)有CO2、NOx、SO2、CO、碳?xì)浠衔铩⑹蛽]發(fā)物、煙塵、鉛、金屬氧化物等。c.噪聲污染：各種動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的噪音，大量大型動(dòng)力機(jī)械周邊的噪聲可達(dá)90dB以上。動(dòng)力設(shè)備噪音的主要來(lái)源為：機(jī)械振動(dòng)、工質(zhì)的高速滾動(dòng)、燃料或其他介質(zhì)的噴射霧化、各種壓力波及磨擦聲、煤的破碎等等。d.熱能利用中的其他污染：核燃料有猛烈的放射性，假使管理和使用不當(dāng)，則會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的放射性污染。動(dòng)力設(shè)備的排煙，火電廠中的灰渣粉塵，油、汽、水輸送過(guò)程中的跑冒滴漏等都在產(chǎn)生環(huán)境污染。油船運(yùn)輸中的漏油事故也會(huì)造成大面積的水域污染等等。

8.環(huán)境保護(hù)的策略：a提高能源轉(zhuǎn)換效率b實(shí)現(xiàn)煤炭的清潔利用c新能源與可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用d研發(fā)代用燃料及新的代用工質(zhì)e改進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)低污染排放f環(huán)境污染的綜合防治

9.熱力系與熱力系的分類(lèi)：熱力系：具體制定的熱力學(xué)研究對(duì)象。按熱力系與外界進(jìn)行物質(zhì)交換的狀況分：閉口系：系統(tǒng)與外界無(wú)物質(zhì)交換，即無(wú)物質(zhì)穿過(guò)邊界。開(kāi)口系：系統(tǒng)與外界有物質(zhì)交換，即有物質(zhì)穿過(guò)邊界。絕熱系：系統(tǒng)與外界無(wú)熱交換。孤立系：系統(tǒng)與外界無(wú)任何相互作用，既沒(méi)有物質(zhì)穿過(guò)邊界，也不與外界發(fā)生任何形式的能量交換。

10.平衡狀態(tài)：在沒(méi)有外界影響的狀況下，系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)的宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間而變化的狀態(tài)。

熱能動(dòng)力總結(jié)

11.功和熱量：熱力系統(tǒng)在實(shí)施熱力過(guò)程時(shí)，與外界發(fā)生能量交換只要是作功和傳熱兩種形式。功是熱力系與外界交換機(jī)械能的量度；熱量是熱力系與外界交換熱能的量度。

12.理想氣體：是一種假象的氣體模型，氣體分子是一些彈性的、不占體積的質(zhì)點(diǎn)，分子之間沒(méi)有相互作用力。工程中常用的氧氣、氮?dú)?、氫氣、一氧化碳等及其混合氣體、燃?xì)?、煙氣等工質(zhì)，在尋常使用的溫度、壓力下都可作為理想氣體處理。

13.熱力學(xué)第一定律：熱能和機(jī)械能在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，能量的總量必定守恒。熱力學(xué)第一定律是能量轉(zhuǎn)換和守恒定律在熱力學(xué)上的應(yīng)用，確定了熱能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)換的數(shù)量關(guān)系。

14.熱力學(xué)其次定律：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其它變化。熱力學(xué)其次定律的實(shí)質(zhì)：能量是有品質(zhì)高低之分的。如：機(jī)械能的品質(zhì)高于熱能；高溫?zé)崮艿钠焚|(zhì)高于低溫?zé)崮?。定律的?shí)質(zhì)：能量貶值原理，也就是說(shuō)在能量的傳遞與轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，能量的品質(zhì)只能降低不能提高。

15.傳熱學(xué)是研究熱量傳遞規(guī)律的學(xué)科。a物體內(nèi)只要存在溫差，就有熱量從物體的高溫部分傳向低溫部分；b物體之間存在溫差時(shí)，熱量就會(huì)自發(fā)的從高溫物體傳向低溫物體。

16.熱量傳遞的三種基本方式：導(dǎo)熱（熱傳導(dǎo)）：物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的熱量傳遞稱(chēng)導(dǎo)熱。如：固體與固體之間及固體內(nèi)部的熱量傳遞。對(duì)流：是指由于流體的宏觀運(yùn)動(dòng)，從而使流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移，冷熱流體相互摻混所引起的熱量傳遞過(guò)程。熱輻射：由熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，以電磁波形式傳遞的能量。

17.導(dǎo)熱系數(shù)：表征材料導(dǎo)熱性能優(yōu)劣的參數(shù)。影響熱導(dǎo)率的因素：物質(zhì)的種類(lèi)、材料成分、溫度、濕度、壓力、密度等。金屬非金屬;固相液相氣相

18.保溫材料：把導(dǎo)熱系數(shù)小的材料稱(chēng)保溫材料

19.對(duì)流換熱：是指流體流經(jīng)固體時(shí)流體與與只有溫差的固體表面時(shí)，流體與固體表面之間的熱量傳遞現(xiàn)象。對(duì)流換熱實(shí)例：1)暖氣管道;2)電子器件冷卻；

3)電風(fēng)扇

20熱輻射特點(diǎn)：a任何物體，只要溫度高于0K，就會(huì)不停地向周邊空間發(fā)出熱輻射；b可以在真空中傳播；c伴隨能量形式的轉(zhuǎn)變，在物體發(fā)射與吸收輻射能量的過(guò)程中發(fā)生了電磁能與熱能兩種能量形式的轉(zhuǎn)化；d具有猛烈的方向性；

熱能動(dòng)力總結(jié)

e輻射能與溫度和波長(zhǎng)均有關(guān)；f發(fā)射輻射取決于絕對(duì)溫度的4次方。

21.微波爐原理：波長(zhǎng)在1mm-1m之間的電磁波稱(chēng)為微波。微波可以穿透塑料、玻璃及陶瓷制品，但卻會(huì)被像水那樣具有極性分子的物體吸收，在物體內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)熱源，從而使物體能夠被均勻的加熱。各類(lèi)食品的主要成分是水，因而微波加熱事物是一種比較理想的加熱手段，微波爐就是利用這一原理來(lái)加熱的。

22．物體對(duì)熱輻射的作用:吸收、反射和穿透。

23.黑體:是指能吸收投入到其面上的所有熱輻射能的物體，是一種科學(xué)假想的物體，現(xiàn)實(shí)生活中是不存在的。但卻可以人工制造出近似的人工黑體。

24.溫室效應(yīng)：當(dāng)太陽(yáng)光照射到玻璃上時(shí)，由于玻璃對(duì)波長(zhǎng)小于3.0微米的輻射能穿透比很大，從而使大部分太陽(yáng)能可以進(jìn)入到暖房；暖房中的物體由于溫度較低，其輻射能大部分位于波長(zhǎng)大于3微米的紅外范圍內(nèi)，玻璃對(duì)于波長(zhǎng)大于3微米的輻射能的穿透比很小，從而阻止了輻射能向暖房外的散失。這就是所謂的“溫室效應(yīng)〞。

25.大氣的溫室效應(yīng)：在過(guò)去一個(gè)世紀(jì)由于世界范圍內(nèi)工業(yè)發(fā)展所排放的大量對(duì)紅外波段的輻射具有一定吸收率的氣體，如二氧化等，聚集在地球的外圍，好像給地球罩上了一層玻璃：以可見(jiàn)光為主太陽(yáng)能可以達(dá)到地球表面，而地球上的一般溫度下的物體所輻射的紅外范圍內(nèi)的熱輻射則大量被這些氣體吸收，無(wú)法散發(fā)到宇宙空間，使得地球表面的溫度逐漸升高。稱(chēng)為大氣的溫室效應(yīng)。

26.我國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略：中國(guó)能源發(fā)展立足于國(guó)內(nèi)資源，以國(guó)外資源作為補(bǔ)充，走以煤炭為基礎(chǔ)能源、多元化（油、氣、水電、核電、可再生能源等）的、高效、清潔的能源發(fā)展道路。

27.生物質(zhì)能：是蘊(yùn)蓄生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而儲(chǔ)存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。

28.生物質(zhì)能利用技術(shù)：a直接燃燒。人類(lèi)最早的能源利用技術(shù)，古代鉆木取火。b生物質(zhì)燃燒發(fā)電。生物質(zhì)燃燒發(fā)電