熱工 期末復習總結

第一章

1.工程熱力學主要研究熱能和機械能及其他形式的能量之間相互轉(zhuǎn)換的規(guī)律。2.傳熱學主要研究熱量傳遞的規(guī)律。

3.凡是能將熱能轉(zhuǎn)換為機械能的機器統(tǒng)稱為熱力發(fā)動機，簡稱熱機。

4.熱能和機械能之間的轉(zhuǎn)換是通過媒介物質(zhì)在熱機中的一系列狀態(tài)變化過程來實現(xiàn)的，這種媒介物質(zhì)稱為工質(zhì)。

5.工程熱力學中，把熱容量很大，并且在吸收或放出有限熱量時自身溫度及其他熱力學參數(shù)沒有明顯改變的物體稱為熱源。

6.工程熱力學通常選取一定的工質(zhì)或空間作為研究對象，稱之為熱力系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)。系統(tǒng)以外的物體稱為外界或環(huán)境。系統(tǒng)與外界之間的分界面稱為邊界。邊界可以是真實的也可以是假想的，可以是固定的，也可以是移動的。

7.按照系統(tǒng)與外界之間相互作用的具體情況，系統(tǒng)可分以下幾類：1閉口系統(tǒng)：與外界無物質(zhì)交換的系統(tǒng)。2開口系統(tǒng)：與外界有物質(zhì)交換的系統(tǒng)。3絕熱系統(tǒng)與外界無熱量交換的系統(tǒng)4孤立系統(tǒng)與外界既無能量(功。熱量)交換又無物質(zhì)交換的系統(tǒng)。

8.工質(zhì)在某一瞬間所呈現(xiàn)的宏觀物理狀況稱為工質(zhì)的熱力狀態(tài)簡稱狀態(tài)。9.用于描述工質(zhì)所處狀態(tài)的宏觀物理量稱為狀態(tài)參數(shù)。如溫度壓力比體積等

10.在不受外界的影響{重力場除外}的條件下，工質(zhì)（或系統(tǒng)）的狀態(tài)參數(shù)不隨時間而變化的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。

11.在工程熱力學中，常用的狀態(tài)參數(shù)有壓力，溫度，比體積，熱力學能，焓，熵等，其中壓力，溫度，比體積可以直接測量，稱為基本狀態(tài)參數(shù)。

12.熱力學第零定律表述為；如果兩個物體中的每一個都分別與第三個物體處于熱平衡，則這兩個物體彼此也必處于熱平衡。

13.系統(tǒng)由一個狀態(tài)到達另一個狀態(tài)的變化過程稱為熱力過程，簡稱過程。

14.如果在熱力過程中系統(tǒng)所經(jīng)歷的每一個狀態(tài)都無限地接近平衡態(tài)，這種過程稱為準平衡過程，又稱為準靜態(tài)過程。在狀態(tài)參數(shù)坐標圖上可以用連續(xù)的實線表示。

15.如果系統(tǒng)完成了某一過程之后，再沿著原路徑逆行而回到原來的狀態(tài)，外界也隨之回復到原來的狀態(tài)而不留下任何變化，這一過程稱為可逆過程，否則這一過程稱為不可逆過程。16.在力學中，功或功量定義為力和沿力作用方向位移的乘積。

17.熱能轉(zhuǎn)換為機械能的過程是通過工質(zhì)的體積膨脹實現(xiàn)的。工質(zhì)在體積膨脹時所作的功稱為膨脹功。18.熱力系統(tǒng)與外界之間依靠溫差傳遞的能量稱為熱量，用Q表示，單位與功的單位相同，為J或kJ。第二章

1.熱力學第一定律：在熱能與其他形式能的相互轉(zhuǎn)換過程中，能的總量始終不變。另一種表述：不花費能量就可以產(chǎn)生功的第一類永動機是不可能制造成功的。2.閉口系統(tǒng)的熱力學第一定律表達式：QUW1）微元過程：QdUW

22）微元過程的可逆過程：QUpdVQdUpdV

13）單位質(zhì)量工質(zhì)：quwqduw

24）單位質(zhì)量工質(zhì)的可逆過程：qupdvqdupdv3.開口系統(tǒng)穩(wěn)定流動能量方程：QH1mc2fmgzWs2第三章

1.理想氣體模型：氣體分子之間的平均距離相當大，分子體積與氣體的總體積相比可忽略不計，分子之

間無作用力；分子之間的互相碰撞以及分子與容器壁的碰撞都是彈性碰撞。3.摩爾氣體常數(shù)：R空氣287kJ過程方程式kg，Rg8.314kJmolK

交換的熱量初終狀態(tài)參數(shù)間關系交換的功量w/J/kg0wt/J/kgq/J/kgcVT2T1cpT2T1定容定壓定溫定熵v定數(shù)TPv2v1;22T1P1Tvp2p1;22T1v1pvT2T1;21p1v2vp2p10p定數(shù)pv2v1或RgT2T1pv定數(shù)vp1v1ln2v1wwpvk定數(shù)p2v1p1v2T2v1T1v2kK1k1kkwp1v1p2v2k1RgT1T2或k10T2p2T1p1多變pvn定數(shù)v1P2vP12v1T2vT12nn1p1v1p2v2n1RgT1T2或n1nwcnT2T1RgcVn1T2T1p2T2T1p1n1n11.壓縮氣體：工業(yè)上經(jīng)常需要壓力較高的氣體12.壓氣機的種類：活塞式，葉輪式

13.各種類型壓氣機的壓氣過程：吸氣，壓縮，排氣

14.單級活塞式壓氣機的理想工作過程：絕熱壓縮，定溫壓縮，多變壓縮15.噴管：一種使流體壓力降低而流速增加的特殊形的管段。

16.擴壓管：將高速氣流自一段引入，而在另一端得到壓力較高的氣體。17.馬赫數(shù)：Macfc

4.膨脹功、軸功、技術功、流動功之間有何區(qū)別與聯(lián)系？流動功的大小與過程特性有無關系？

答：膨脹功是系統(tǒng)由于體積變化對外所作的功；軸功是指工質(zhì)流經(jīng)熱力設備（開口系統(tǒng)）時，熱力設備與外界交換的機械功，由于這個機械工通常是通過轉(zhuǎn)動的軸輸入、輸出，所以工程上習慣成為軸功；而技術功不僅包括軸功，還包括工質(zhì)在流動過程中機械能（宏觀動能和勢能）的變化；流動功又稱為推進功，1kg工質(zhì)的流動功等于其壓力和比容的乘積，它是工質(zhì)在流動中向前方傳遞的功，只有在工質(zhì)的流動過程中才出現(xiàn)。對于有工質(zhì)組成的簡單可壓縮系統(tǒng)，工質(zhì)在穩(wěn)定流動過程中所作的膨脹功包括三部分，一部分消耗于維持工質(zhì)進出開口系統(tǒng)時的流動功的代數(shù)和，一部分用于增加工質(zhì)的宏觀動能和勢能，最后一部分是作為熱力設備的軸功。對于穩(wěn)定流動，工質(zhì)的技術功等于膨脹功與流動功差值的代數(shù)和。如果工質(zhì)進、出熱力設備的宏觀動能和勢能變化很小，可忽略不計，則技術功等于軸功。

第四章

1.克勞修斯表述：不能將熱從高溫物體傳至低溫物體而不引起其他變化。

2.開爾文普朗克表述：不可能從單一熱源取熱，并使之完全轉(zhuǎn)變?yōu)楣Χ�不產(chǎn)生其他影響。3.卡諾循環(huán)的組成：卡諾循環(huán)有兩個可逆定溫過程和兩個可逆絕熱過程組成。

c1T2s2s1T11

T1s2s1T21)因為式的導出過程并沒有限定什么工質(zhì)，所以卡諾循環(huán)的熱效率之取決于高溫熱源的溫度

T1與低溫熱源的溫度T2，而與工質(zhì)的性質(zhì)無關。提高T1，降低T2，可以使卡諾循環(huán)的熱

效率提高。

2)卡諾循環(huán)的熱效率總是小于1，不可能等于1，因為T1或T20都是不可能的。這說

明，通過熱機循環(huán)不可能將熱能全部轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。

3)當T1T2時,卡諾循環(huán)的熱效率等于零。這說明，沒有溫差是不可能連續(xù)不斷的將熱能轉(zhuǎn)

變?yōu)闄C械能的，只有一個熱源的第二類永動機是不可能的。

第五章

9.絕對濕度v：1m的濕空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量稱為濕空氣的絕對濕度。

10.相對濕度：濕空氣的絕對濕度v與同溫度下濕空氣的最大絕對濕度，即飽和濕空氣的絕對濕度s之比稱為濕空氣的相對濕度。3vs11.含濕量：在濕空氣中，與單位質(zhì)量干空氣共存的水蒸氣的質(zhì)量。第六章

1.動力循環(huán)：熱機的工作循環(huán)

2.郎肯循環(huán)：在實際蒸汽動力循環(huán)的基礎上經(jīng)簡化處理得到

的最簡單，最基本的理想蒸汽動力循環(huán)。

3.蒸汽參數(shù)：蒸汽初溫，蒸汽初壓，乏汽壓力5.柴油機工作循環(huán)的四個沖程：進氣沖程，壓縮沖程，動力沖程排氣沖程6.薩巴德循環(huán)：

第七章第八章

1.熱傳遞的三種基本方式：熱傳導、熱對流、熱輻射2.熱傳導（簡稱導熱）：在物體內(nèi)部或相互接觸的物體表面之間，由于分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運動而產(chǎn)生的熱量傳遞現(xiàn)象。

3.熱對流：是指由于流體的宏觀運動使溫度不同的流體相對位移而產(chǎn)生的熱量傳遞現(xiàn)象。

4.對流換熱：流體與固體表面之間的熱量傳遞是熱對流和導熱兩種基本傳熱方式共同作用的結果的傳熱現(xiàn)象。5.熱輻射：由于物體內(nèi)部微觀粒子的熱運動（或者說由于物體自身的溫度）而使物體向外發(fā)射能的現(xiàn)象。6.輻射換熱：當物體之間存在溫差時，以熱輻射的方式進行能量交換的結果使高溫物體失去熱量，低溫物體獲得熱量的熱量傳遞現(xiàn)象。7.熱輻射的特點：（1）熱輻射總伴隨著熱能與輻射能這兩種能量形式之間的轉(zhuǎn)化；（2）熱輻射不依靠中間媒介可以在真空中傳播，太陽輻射穿過浩瀚的太空到達地球就是典型的實例；（3）物體之間以熱輻射的方式進行的熱量傳遞是雙向的。當兩個物體溫度不同時，高溫物體像低溫物體發(fā)射熱輻射，低溫物體也向高溫物體發(fā)射熱輻射，即使兩個物體溫度相等，輻射換熱量等于零，但它們之間的熱輻射交換仍在進行，只不過處于動態(tài)平衡而已。

8.傳熱過程：在傳熱學中，這種熱量從固體壁面一側(cè)的流體通過固體壁面?zhèn)鬟f到另一側(cè)流體的過程。第九章

1.溫度場：在某一時刻τ，物體內(nèi)所有各點的溫度分布稱為該物體在τ時刻的溫度場。2.非穩(wěn)態(tài)溫度場：隨時間變化的溫度場。3.非穩(wěn)態(tài)導熱：非穩(wěn)態(tài)溫度場中的導熱。4.穩(wěn)態(tài)溫度場：不隨時間變化的溫度場9.單值性條件：（1）幾何條件2物理條件3時間條件4邊界條件a第一類邊界條件b第二類邊界條件c第三類邊界條件10.平壁的穩(wěn)態(tài)導熱：

11.圓筒壁的穩(wěn)態(tài)導熱：這兩個是大題13.傅立葉數(shù):F014.畢渥數(shù)Bia

2

h第十章

2.定性溫度：確定流體物性的溫度，從而把物性當作常量處理3.對流換熱的主要研究方法：

（1）分析法（2）數(shù)值法（3）實驗法（4）比擬法（5）相似理論法4.對流換熱的單直性條件：

(1)幾何條件（2）物理條件（3）時間條件（4）邊界條件

5.流動邊界層：速度發(fā)生明顯變化的流體薄層稱為流動邊界層（或速度邊界層）。

6.熱邊界層：當溫度均勻的流體與它所流過的固體壁面溫度不同時，在壁面附近會形成一層溫度變化較大的流體層，稱為熱邊界層或溫度邊界層。7.邊界層的特征（邊界層理論的基本內(nèi)容）：（1）邊界層的厚度

,t與壁面特征長度L相比是很小的量。

（2）流場劃分為邊界層區(qū)和主流區(qū)。流動邊界層內(nèi)存在較大的速度梯度，是發(fā)生動量擴散（即粘性力作用）的主要區(qū)域。在流動邊界層之外的主流區(qū)，流體可近似為理想流體。熱邊界層內(nèi)存在較大的溫度梯度，是發(fā)生熱量擴散的主要區(qū)域，熱邊界層之外的溫度梯度可以忽略。

（3）根據(jù)流動狀態(tài)，邊界層分為層流邊界層和湍流邊界層。湍流邊界層分為層流底層，緩沖層與湍流核心三層。層流底層內(nèi)的速度梯度和溫度梯度遠大于湍流核心。

（4）在層流邊界層與層流底層內(nèi)，垂直于壁面方向上的熱量傳遞主要靠導熱。湍流邊界層的主要熱阻在層流底層。

10.努謝爾特準則：Nua1

14.格拉曉夫數(shù)：Grgtl3215.根據(jù)自然對流所在空間的大小，其它物體是否影響自然對流邊界層的形成和發(fā)展，區(qū)分有大空間自然對流和有限空間自然對流。

16.凝結換熱：蒸汽被冷卻凝結成液體的換熱過程稱為凝結換熱。17.凝結換熱分類：膜狀凝結，珠狀凝結。18.膜狀凝結換熱的影響因素：

（1）不凝結氣體（2）蒸汽流速（3）蒸汽過程

（4)流體的種類，換熱面的幾何形狀尺寸和位置，蒸汽的壓力以及溫差

gr19.凝結換熱的計算公式：h0.729dtstw2314

20.膜狀凝結換熱的強化

關鍵措施就是設法將凝結液從換熱面排走，并盡可能減小液膜厚度。21.沸騰換熱：

分類：過冷沸騰，飽和沸騰，大容器沸騰，強迫對流沸騰，管內(nèi)沸騰影響因素：（1）大容器飽和沸騰曲線：（1）自然對流（2）核態(tài)沸騰（3）過度沸騰（4）膜態(tài)沸騰第十一章

1.投入輻射：單位時間內(nèi)投射到單位面積物體表面上的全波長范圍內(nèi)的輻射能稱為投入輻射，用G表4.黑體的光譜輻射力隨波長和溫度的變化具有的特點1溫度愈高，同一波長下的光譜輻射力愈大

2在一定的溫度下，黑體的光譜輻射力隨波長連續(xù)變化，并在某一波長下具有最大值

3隨著溫度的升高，光譜輻射力取得最大的波長愈來愈小，即在波長坐標中的位置向短波方向移動7.輻射強度：Ar28.輻射力：單位時間內(nèi)，單位面積的物體表面向半徑空間發(fā)射的全部波長的輻射能的總和叫做該物體表面的輻射力，用E表示EEd

09.普朗克定律：EbC15ec2

t10.維恩位移定律：maxT2.89761011.黑體輻射常數(shù)：EbT

432.9103mK

12.有效輻射J：單位時間內(nèi)離開單位面積表面的總輻射能。W/m13.平行平板：q1221第十二章

Eb1Eb2

11121.總傳熱系數(shù)：平壁：k1n11ih1i1ih2

圓管：k01d21d2d21lnd1h12d1h2

2.換熱器：用來實現(xiàn)熱量從熱流體傳遞到冷流體的裝置叫做換熱器3.換熱器按照工作原理分為：混合式蓄熱式間壁式4.換熱器的傳熱平均溫差：kAt

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