工程热力学Engineering Thermodynamics.ppt

工程热力学Engineering Thermodynamics 绪 论 绪 论 水力发电（水轮机） 作业工整，每做完一道题，空一行。 可以不抄题目，但要写出题次、必要时画出简图、写出已知条件和需要求解的问题。 解题过程要完整，如写出公式后要完整的代入数据。 小数点后一般保留1~3位有效数字，具体几位可参考相关章节的例题。 7、考试成绩的评定 * 主讲人：朱常琳 （建筑环境与设备工程专业） 们 主要内容： 1、什么是工程热力学? 2 、为什么要学习《工程热力学》? 3、热能及利用； 4、本课程的研究对象及主要内容； 5、如何学好工程热力学？ 6、对作业的要求； 7、期末总评成绩的评定方法。 1、什么是工程热力学? 从工程技术观点出发，研究工质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及如何合理而有效地利 用热能的一门学科。 即提高机械能与热能之间相互转换的效率，以消耗最少的热能，获得最多的机械能，或者以花费最少的机械能，获得最多的热能。 工质：热力系内部的工作物质的简称，它是用来实现能量相互转换的媒介物质。 如气缸中封闭的气体、汽轮机中的水蒸气、内燃机中的燃气，空气制冷系统中的空气等。 工质的热力性质： 是指描述工质的状态参数之间的关系。 具体来说就是工质的基本状态参数p,v,T之间的关系(状态方程），热力学能、焓、熵和比热容用p,v,T表达的计算关系式。 如果没有这些关系式就无法建立工质的能量转换和这些基本状态参数之间的关系。 2、为什么要学习《工程热力学》? 热现象是自然界与科技领域中最普遍的物理现象，热能的转换和利用仍然是人类有效利用能源的最主要方式。而《工程热力学》正是研究热功转换规律、热能合理利用的科学。 人均资源量少，能源利用效率低，环境污染严重，制约国民经济的发展和人们生活水平的提高。环保、节能意识甚至为解决这些问题而做出贡献。 家用电器如煤气灶、采暖和空调系统、冰箱、热水器、电熨斗、计算机、电视机等。 汽车发动机，火箭、飞机、常规电站、核动力装置、太阳能集热器等的设计和分析中，热力学起着非常重要的作用。所以掌握工程热力学的基本原理和基本应用是工程教育的重要部分。 本课程是建筑与环境设备工程专业的三大主干专业基础课程之一。 3、热能及利用 ⑴人类从能源中所获得能量的主要形式是热能： 汽车前进；飞机与火箭飞行；空调；采暖；生产工艺等。 机器运转虽然可以用电机驱动，但大多数电能也是通过火力发电即热能这个环节。 只有很少比例的电能可以不通过热能得到，如风力发电、水力发电，太阳能电池，原子核能等。 全世界每年通过热能这个环节消耗的能量在总能量中约占70%左右。 这些热能主要来自煤、石油、天然气等燃料。通过燃烧过程，这些燃料的化学能转变为热能释放出来，被人类所利用。 风力发电 ⑵热能的直接利用： 即将热能直接用于加热。 如冶炼、蒸发、烘干、采暖等。 这些直接加热过程必须在各种加热设备或热交换器中进行。如锅炉。 ⑶热能的间接利用：热能转变为其他形式的能量加以利用。 如热能→机械能→电能。 例如：如图所示，在热电厂中，锅炉、产生的高温高压水蒸气，通过汽轮机将热能转变为机械能→带动发动机输出电能。 锅炉 采用蒸汽动力的火力发电厂 内燃机 燃料在高压汽缸内燃烧所释放的热能转变为推动活塞运动的机械能。 燃气轮机装置示意图 利用高温燃气直接推动燃气涡轮（透平）产生旋转运动的动力机械。 喷气发动机 涡扇喷气发动机 5、如何学好工程热力学？ 上课前预习，带着问题来听课； 上课认真听讲并积极思考； 弄清基本概念，注意每章后的思考题; 理解计算公式的推导过程； 熟记重要的方程和公式； 独立地按时完成作业并按时递交作业； 除教材外，手头备有2-3本参考书籍； 不懂的地方查阅文献或与同学讨论或请教老师和同学。及时解决所遇到的问题。 参考书目： [1]工程热力学—严家騄，王永青编著，高教出版社 [2]工程热力学精要分析及典型题精解— 何雅玲， 西安交通大学出社 [3]Thermodynamics Wark ? Richards 6、对作业的要求 （1）平时作业及上课表现10% （2）考勤 10% （3）实验10% （4）期末考试70%