工程热力学和传热学.ppt

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1、工程热力学和传热学,第一篇 工程热力学第二篇 传热学,第一章 概 论,热能及其利用 工程热力学的研究对象、内容和方法 传热学的研究对象,热能及其利用,热能的动力利用 热能的直接利用,当今世界两大研究热点问题：节 能 环 保 可再生能源：酒精、木材等 不可再生能源：石油、煤炭,代用燃料：酒精、天然气、液化气、二甲醚等 双燃料（两者混合）,节能 内燃机 环保 原因:石油,内燃机 燃料的燃烧 化学能 热能 热能 机械能 对外做功燃烧 热量的传递（传热）热能转化为机械能（机械设备的热分析）,冰箱(机械能热能),飞机(热能机械能),汽车(热能机械能),热电厂(热能机械能),工程热力学和传热学的研究内容及

2、其在科学技术和 工程中的应用,特别是在下列技术领域大量存在、工程热力学和传热学问题,动力、化工、制冷、建筑、机械制造、新能源、微电子、核能、航空航天、微机电系统（MEMS）、新材料、军事科学与技术、生命科学与生物技术,工程热力学和传热学在生产技术等众多领域中的应用十分广泛：,在几个特殊领域中也有许多应用：,a 航空航天：高温叶片气膜冷却与发汗冷却；火箭推力室的再生冷却与发汗冷却；卫星与空间站热控制；空间飞行器重返大气层冷却；超高音速飞行器（Ma=10）冷却；核热火箭、电火箭；微型火箭（电火箭、化学火箭）；太阳能高空无人飞机,b 微电子：电子芯片冷却c 生物医学：肿瘤高温热疗；生物芯片；组织与器

3、官的冷冻保存d 军 事：飞机、坦克；激光武器；弹药贮存e 制 冷：跨临界二氧化碳汽车空调/热泵；高温水源热泵f 新能源：太阳能；燃料电池,热能在热机中的转换过程,一、热能动力装置中热能转换为机械能的过程,2.蒸汽动力装置,二、制冷装置中热量从低温处传递到高温处的过程,工程热力学的研究对象、内容和方法,研究对象：热能与机械能相互转换的规律和方法以及 提高转换效率的途径。,基本内容：1）基本概念和定律；2）工质的性质和过程；3）工程应用；,方法：1）宏观方法；(宏观热力学或经典热力学)2）微观方法；(微观热力学或统计热力学),传热学的研究对象和问题,研究对象：传热学是研究由温差引起的热量传递规律 的科学。,实际问题分为两大类：1）确定设备所应有的热传递速率 2）确定设备所要求的温度分布,热传递分为三种基本方式:热传导、热对流、热辐射,传热学与热力学的区别,热力学：传热学：,