热工基础 作者 张红霞 第00章绪论.ppt

主 编 张红霞 副主编 胡月红 参 编 王玉召 绪论 第一篇 工程流体力学 第二篇 工程热力学 第三篇 传热学 第二节 热工基础的研究内容 蒸汽动力发电装置 《热工基础》的主要内容 工程流体力学：研究流体宏观机械运动规律。 工程热力学：研究热能和机械能相互转换规律。 传热学：研究热量传递规律，主要研究热现象的理论基础。 《 工程流体力学》主要内容 流体力学的应用领域 油气储运管线的设计：如管径、流速、泵站的设置等 电厂给水管路 流体力学的发展简史 公元前250年，希腊数学家及力学家阿基米德在《论浮体》一文中提出流体力学的最初理论——浮体定律。 在18世纪成为一门独立的学科。 18世纪中叶到19世纪末理论流体力学和工程流体力学共同发展。 19世纪末至今近代流体力学，理论与实验密切结合。 我国古代的流体力学应用实例 我国古代的流体力学应用实例 流体力学的分类 按其研究的侧重点不同： 理论流体力学：侧重于理论分析，主要采用严密的数学推理方法，力求准确性和严密性。 工程流体力学：侧重于解决工程实际中出现的问题，采取理论分析与实验研究相结合的方法，具有工程实用性，应用广泛。 《 工程热力学》主要内容 蒸汽动力发电装置 《传热学》主要内容 供热管道和暖气片 降低辐射传热 建筑的保温－导热的应用 电子行业－ CPU散热器 传热学 流体力学 电子行业的应用－CPU水冷器 油气储运原油的加热?传热学管线的设计：如管径、流速、泵站的设置等? 工程流体力学 医学——血管内的血液流动和器官冷冻 血液的流动?流体力学 冻伤、器官的低温保存?传热学 * 全国高等职业教育示范专业规划教材 （热能动力类专业） 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 热工基础 主要内容 热 能 电 能 机 械 能 风 能 水 能 化 学 能 核 能 地 热 能 太 阳 能 一次能源 (天然存在) 二次能源 光电转换 燃料电池 光热 聚变 裂变 燃烧 水车 水轮机 风车 热机 电动机 发电机 90% 转换 直接利用 动力利用 第一节 能量及其利用 1.直接利用 能量的转移：热能由一个物体转移到另一个物体 通过传热实现 ——《传热学》的研究重点 具有几千年历史的古老方式 2.动力利用（间接利用） 能量的转化：热能转化为机械能 通过作功实现 ——《工程热力学》的研究重点 自18世纪中叶蒸汽机发明以来已有200多年的历史 热能利用的两种基本方式 某发电厂外景 汽轮机 发电机 凝汽器 过热器 锅 炉 给水泵 换热器 热机 流体 工程流体力学 流体的物理性质 静力学 动力学 流体静力学主要研究作用在处于平衡状态的流体上的力之间的关系。 流体动力学主要研究作用于流动状态的流体上的力和流动之间的关系。 理论基础：质量守恒和能量守恒 流动形式 压管流 绕流 射流 连续变形的流体 流体力学 受力后微小变形的固体 固体力学 不变形的刚体 理论力学 研究对象 力学分支 力学的分类 能源、机械、水利、建筑、化工、农业、林业、生物工程、交通、医学、气象等。 水压机 连通器 液位计 供水管路 三峡大坝全景 油罐 地暖管路 秦朝都江堰 宋元时代水轮大纺车 西汉计时工具铜壶滴漏 唐代以前水轮翻车 工程热力学 工质的热物理性质 热力学基本定律 过程与循环 理论基础：质量守恒和能量守恒 基本定律：热力学第一定律 热力学第二定律 主要循环：蒸汽动力装置循环 制冷循环 热泵循环 工质：实际气体和理想气体 汽轮机 发电机 凝汽器 过热器 锅 炉 给水泵 制冷空调装置 大型户式空调机组 传热学 导热 对流换热 辐射换热 换热器 热量传递的基本方式：传导、对流、辐射 热量传递方式的综合应用：换热器的工作原理 ——传热过程 热水 内壁 外壁 空气 对流 导热 对流 辐射 温室效应使房间在夏季更热 建筑业采暖、空调