热工基础与应用第2版 作者 傅秦生 1_ 第1章 能源概述.ppt

热工基础与应用 第一章 西安交通大学热流中心 * 第一节 自然界的能源及其利用 一、能源及其分类 能源是指可向人类提供各种能量和动力的物质资源。 能源可以根据来源、形态、使用程度和技术、污染程度以及性质等进行分类 对于能源工作者，更多的是采用一次能源和二次能源，常规能源和新能源的概念。 表1—1 能源分类 第一章 能源概述（绪论） 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： 二、能源的利用与社会发展、国民经济 （一）能源利用的三个历史时期：薪柴时期，煤炭时期和石油时期。 （二）能源消费弹性系数： 三、能源的利用与社会发展 （一）主要污染：温室效应与热污染；酸雨、臭氧层的破坏、放射性污染、烟尘等 （二）可持续发展与节能 节约能源是解决可持续发展的战略措施之一，也是本学科研究的一个重要方面。 四、我国的能源事业 （一）储量丰富，种类齐全； （二）多种能源结构； （三）面临如下一些问题： 1、人均能源占有量低 ： 中国、美国与世界能源储备的比较（1994） 2、能源利用率低下 ： 各国能源利用效率 3、污染严重 第二节 热能的合理利用 一、热能的利用 人类利用的主要能源有：水力能、风能、地热能、太阳能、燃料 的化学能和原子核能。 20.0 29.0 27.0 24.0 2020 14.3 24.0 37.1 24.6 2010 15.5 19.5 36.0 29.0 1990 3.5 21.5 44.2 30.8 1980 2.2 19.9 42.7 35.2 1970 2.0 14.0 32.0 52.0 1960 1.7 9.8 27.4 61.1 1950 水电及其他 天然气 石油 煤炭 年份 世界一次能源消费结构 从某种意义上讲，能源的开发和利 用就是热能的开发和利用。 二、热能利用的形式和热科学发展简史 1、热能利用的形式 直接利用：是指直接用热能加热物体，热能的形式不发生变化。 间接利用：是指把热能转换为机械能，以满足人类生产生活对动力的需要。 2、热科学发展简史 第三节 热工基础的研究对象、内容和方法 一、研究对象 热工基础是研究热能利用的基本原理和规律，以提高热能利用经济性（节能）为主要目的的一门学科。 二、主要内容 （一）、热能间接利用：热力学基本定律、工质的热力性质和热力过程等理论基础。 （二）、热能直接利用：三种基本传热方式（热传导、对流换热和辐射换热）基本规律的研究。 （三）、对实际工程中的工程热力过程、热力循环、装置和换热设备进行分析研究。 三、研究方法 热工基础所涉及的两大学科都是采用宏观和唯象的方法进行研究的。 类 别 常 规 能 源 新 能 源 一次能源 煤、石油、天然气、水力能等 核能、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等 二次能源 煤气、焦炭、汽油、柴油、液化气、电力、蒸汽等 沼气、氢能等 国家 原煤/t 原油/t 天然气/m3 水电/(kW?h/a) 铀/×103t 中国 1.145×1011 3.3×109 1.7×1012 1.923×1012 － 美国 2.045×1011 3.8×109 4.6×1012 3.76×1011 356.1 世界合计 1.0439×1012 1.41×1010 1.42×1014 1.4546×1013 2083.7 中国人均 95 3 1.416×103 1603 kW?h/a － 美国人均 962 15 1.184×105 1504 kW?h/a － 世界人均 209 28 2.84×104 2909 kW?h/a 项目 中国 日本 美国 英国 总的能源利用效率 30 57 51 40 　　其中：工业 35 78 77 67 　　　　　电力 24 30 30 27 　　　　　交通 15 25 25 20 　　　　　民用 25 80 30 70