《热工学》期末复习.

北京科技大学机械工程学院1期末复习重点章节工程热力学第一章第二章第三章：3-1,3-2,3-4第四章：4-1,4-2,4-3第五章：5-1,5-2,5-3第六章：6-1,6-3第七章：7-2传热学第八章第九章：9-1,9-2第十章：10-1第十一章：11-1,11-2,11-3第十二章北京科技大学机械工程学院2期末复习重点章节1-1热力系统1-2平衡状态及状态参数1-3状态方程与状态参数坐标图1-4准平衡过程与可逆过程1-5功量与热量第一章基本概念第一篇工程热力学北京科技大学机械工程学院3热力系统：开口系、闭口系、绝热系、孤立系热力平衡状态，平衡状态与稳定状态的区别工质的状态参数与状态参数坐标图热力过程与热力循环准平衡过程：系统所经历的每一个状态都无限地接近平衡状态的过程可逆过程：如果系统完成了某一过程之后，可以沿原路逆行回复到原来的状态，并且不给外界留下任何变化，这样的过程为可逆过程准平衡过程与可逆过程的区别；不可逆过程重点掌握：北京科技大学机械工程学院4热量与功量等热力学基本概念工质在体积膨胀时所作的功称为膨胀功系统与外界之间依靠温差传递的能量称为热量膨胀：dv0,w0压缩：dv0,w0功量：wpdv21wpdv热量：qTds21qTds系统吸热：q0系统放热：q0重点掌握：北京科技大学机械工程学院52-1热力系统的储存能2-2热力学第一定律的实质2-3闭口系统的热力学第一定律表达式2-4开口系统的稳定流动能量方程式2-5稳定流动能量方程式的应用第二章热力学第一定律北京科技大学机械工程学院6热力学第一定律的实质，储存能E、热力学能U、焓H、膨胀功W、流动功Wf、轴功Ws、技术功Wt等基本概念；闭口系统的热力学第一定律表达式：开口系统的稳定流动能量方程式（即开口系统的热力学第一定律表达式）：简单热工设备的热力计算：热交换器、动力机械、绝热节流QUW2fs12QHmcmgzWtQHW重点掌握：北京科技大学机械工程学院73-1理想气体状态方程式3-2理想气体的热容、热力学能、焓和熵3-4理想气体的热力过程第三章理想气体的性质与热力过程北京科技大学机械工程学院8理想气体状态方程式；T的单位：K理想气体多变过程方程式；多变(定压、定容、定温、定熵)过程初、终态状态参数的关系；理想气体多变过程在p-v和T-s图上怎样表示；理想气体热力学能、焓、功量、热量的计算方法。gpvRTgpVmRTpVnRTnpv常数重点掌握：北京科技大学机械工程学院9多变过程在p-v图和T-s图上的表示pvTsnpv常数n=0n=1n=kn=∞n=0n=1n=kn=∞多变过程线的分布规律绝热膨胀重点掌握：北京科技大学机械工程学院10pvTsn=0n=1n=kn=∞n=0n=1n=kn=∞过程中△u，△h，w，q的正负判断△u和△h与dT同号△u0△h0dT0△u0△h0dT021dTcuV21dTchp重点掌握：北京科技大学机械工程学院11pvTsn=0n=1n=kn=∞n=0n=1n=kn=∞过程中△u，△h，w，q的正负判断w0w021pdvw重点掌握：北京科技大学机械工程学院12pvTsn=0n=1n=kn=∞n=0n=1n=kn=∞过程中△u，△h，w，q的正负判断q0q021Tdsq重点掌握：北京科技大学机械工程学院13思考：在T-s图上，如何表示理想气体定容过程1-2中△u的变化Tsn=0n=1n=kn=∞12q=△u+w定容：w=0∴△u=qT-s图是示热图，曲线下面的面积表示qq与△u有何关系？3如何表示任意过程3-2中△u的变化？重点掌握：北京科技大学机械工程学院14第四章热力学第二定律4-1自发过程的方向性与热力学第二定律的表述4-2卡诺循环与卡诺定理4-3熵北京科技大学机械工程学院15热力学第二定律的实质正向循环：将热能转变为机械能的循环逆向循环：消耗功将热量从低温热源转移到高温热源的循环热机效率、工作系数等基本概念卡诺循环：1824年由法国工程师卡诺提出的一种理想的热机工作循环，由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成卡诺定理1211QQQWnett2122QQQWQnet2111'QQQWQnet12c1TT重点掌握：北京科技大学机械工程学院16热力循环的克劳修斯不等式孤立系统的熵增原理：孤立系统的熵只能增大，或者不变，决不能减小在既定条件下热力过程发生的可否、方向、限度的判断方法=可逆循环不可逆循环不可能0TQ0gisodSdS=：可逆过程：不可逆过程重点掌握：北京科技大学机械工程学院17A热机是否能实现可能如果：W=1500kJ2tC13001170%1000TTt1120060%2000wqt150075%2000不可能1000K300KA2000kJ800kJ1200kJ1500kJ500kJ重点掌握：北京科技大学机械工程学院185-1水蒸气的产生过程5-2水蒸气的状态参数5-3水蒸气的基本热力过程第五章水蒸气与湿空气北京科技大学机械工程学院19水蒸气的定压加热产生过程；水蒸气的状态；p-v图和T-s图上表示定压加热时水蒸气的状态变化过程；利用水和水蒸气表确定水蒸气的状态参数。重点掌握：北京科技大学机械工程学院20ptsv'ptsvxptsv''pttsv水的定压加热过程：(,,)vhs(,,)vhs未饱和水a饱和水b湿饱和蒸汽c干饱和蒸汽d过热蒸汽e过热度sttpttsv0经历五种状态重点掌握：北京科技大学机械工程学院21不同压力下水蒸气的产生过程cpcTABCACBcTTcpp3a3b3d3e3c3a3b3d3e3c2c2a2b2d2e2c2a2b2d2e1c1a1b1d1e1c1a1b1d1eTspvcp一点，二线，三区，五态重点掌握：水的临界参数cr22.064MPapcr373.99tcr0.003106v北京科技大学机械工程学院22蒸汽动力装置的工作原理；朗肯循环：最简单最基本的理想蒸汽动力循环，由两个可逆定压过程和两个可逆绝热过程组成；循环热效率的主要影响因素及提高循环效率的途径。第六章动力装置循环6-1蒸汽动力装置循环重点掌握：北京科技大学机械工程学院23朗肯循环p-v图和T-S图1342pv12汽轮机s膨胀23凝汽器p放热34给水泵s压缩41锅炉p吸热4321Ts56重点掌握：北京科技大学机械工程学院24燃气轮机循环G压气机燃气轮机冷却水燃烧室废气冷却器绝热压缩定压加热绝热膨胀定压放热假定：工质为空气kkTT112kkTT13423231TTchhqP41412TTchhqP121qqTsTsTsTs12340已知T1和T3、增压比，怎样求其热效率？重点掌握：北京科技大学机械工程学院25第七章制冷装置循环7-2蒸气压缩制冷循环重点掌握：蒸汽压缩式制冷、热泵装置的基本构成、工作原理；制冷系数、供热系数及其相互关系；循环经济性的主要影响因素。2122qqqwq1'21wqwwq北京科技大学机械工程学院26蒸气压缩制冷循环1-2：绝热压缩过程2-3：定压凝结放热过程3-4：绝热节流过程4-1：定压蒸发吸热过程蒸汽动力循环重点掌握：北京科技大学机械工程学院278-1热传导8-2热对流8-3热辐射8-4传热过程简介第二篇传热学第八章热量传递的基本方式北京科技大学机械工程学院28热传导、热对流、热辐射三种热量传递基本方式；传热过程的特点；热阻的概念，利用热阻网络分析传热过程的方法。重点掌握：北京科技大学机械工程学院29平壁的一维稳态导热公式：w1w2ttAw1w2ttA对流换热的计算公式：wf1ttAh=Ah(tw–tf)0xttw2tw1重点掌握：北京科技大学机械工程学院30传热过程：指热量从固体壁面一侧的流体通过固体壁面传递到另一侧流体的过程。传热过程由三个相互串联的热量传递环节组成:高温流体低温流体固体壁(1)壁面热量从高温流体对流换热(或对流＋辐射)(2)壁面另侧热量从壁面一侧导热(3)低温流体热量从低温流体侧壁面对流换热(或对流＋辐射)重点掌握：北京科技大学机械工程学院31通过平壁的稳态传热过程f1f21211ttAhAAhf1f212hhttRRRtw1R1hR2hRtw2tf1tf2传热热阻网络：tw2tw10xth1tf1h2tf2重点掌握：f1f2AkttAkt12111khh北京科技大学机械工程学院329-1导热理论基础9-2稳态导热第九章导热温度场、温度梯度、热流密度等基本概念；傅里叶定律及其在一维稳态导热条件下的表达式；不同材料导热系数的量级；通过平壁、圆筒壁稳态导热的热阻、热流量的计算方法。重点掌握：北京科技大学机械工程学院33傅里叶（Fourier）于1822年提出了著名的导热基本定律—傅里叶定律，指出了导热热流密度矢量与温度梯度之间的关系。对于各向同性物体,傅里叶定律表达式为tgradqtnn标量形式的傅里叶定律表达式为tqn重点掌握：北京科技大学机械工程学院34（1）单层平壁的稳态导热w1w2ttAqA（2）多层平壁的稳态导热w1w4123ttRRRw1w4312123ttAAA（3）单层圆筒壁的稳态导热w1w2211ln2ttdldΦ重点掌握：北京科技大学机械工程学院35第十章对流换热10-1概述对流换热的牛顿冷却公式；对流换热的基本概念及其影响因素：流动起因、流动状态、流体有无相变流体的物理性质、换热表面的几何因素重点掌握：wf1ttAh=Ah(tw–tf)北京科技大学机械工程学院3611-1热辐射的基本概念11-2黑体辐射的基本定律11-3实际物体的辐射特性，基尔霍夫定律第十一章辐射换热北京科技大学机械工程学院37黑体、灰体、吸收比、反射比、透射比、发射率(黑度)、辐射力、辐射强度等热辐射的基本概念；黑体辐射的玻耳兹曼定律；实际物体的辐射特性，基尔霍夫定律。思考：什么叫大气“温室效应”？4bET,,,,TT重点掌握：北京科技大学机械工程学院3812-1传热过程12-2换热器12-3传热的强化与削弱第十二章传热过程与换热器换热器的类型与构造；换热器热计算的对数平均温差法；换热器的传热计算与设计计算法；传热的强化与削弱方法。重点掌握：北京科技大学机械工程学院39换热器传热计算的基本公式：mkAt1111mpqctt2222mpqctt3个方程有8个独立变量，只要知道其中5个变量，可求其它3个重点掌握：北京科技大学机械工程学院40对数平均温差：maxminmmaxminlnttttt1-热流体2-冷流体'-进口''-出口重点掌握：北京科技大学机械工程学院41强化传热有两条途径：在冷、热流体进、出口温度相同的情况下，逆流的平均温差最大，顺流的平均温差最小，因此从强化传热的角度出发，换热器应当尽量布置成逆流。（1）加大传热温差mt（2）减小传热热阻kR多布置换热面，增加总传热面积A，可降低总传热热阻，加大传热量降低污垢热阻减小对流换热热阻Rh1、Rh2。如果两个热阻相差较大，应抓主要矛盾，设法减小其中最大的热阻重点掌握：北京科技大学机械工程学院42题型：选择题名词解释作图题计算题合计热力学2012102971传热学8301829合计28151047100北京科技大学机械工程学院43考试时间：11月14日(第9周周日)晚上7:00–9:00考试地点：机081，082→逸夫楼102机083，084→逸夫楼104机085，086，重修→