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工程熱力學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
總結(jié)是指對(duì)某一階段的工作、學(xué)習(xí)或思想中的經(jīng)驗(yàn)或情況加以總結(jié)和概括的書面材料,它可以幫助我們總結(jié)以往思想,發(fā)揚(yáng)成績(jī),為此要我們寫一份總結(jié)。你想知道總結(jié)怎么寫嗎?下面是小編幫大家整理的工程熱力學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié),歡迎大家分享。
工程熱力學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 1
第一章、基本概念
1、邊界
邊界有一個(gè)特點(diǎn)(可變性):可以是固定的、假想的、移動(dòng)的、變形的。
2、六種系統(tǒng)(重要!)
六種系統(tǒng)分別是:開(閉)口系統(tǒng)、絕熱(非絕熱)系統(tǒng)、孤立(非孤立)系統(tǒng)。
a.系統(tǒng)與外界通過邊界:功交換、熱交換和物質(zhì)交換.
b.閉口系統(tǒng)不一定絕熱,但開口系統(tǒng)可以絕熱。
c.系統(tǒng)的取法不同只影響解決問題的難易,不影響結(jié)果。
3、三參數(shù)方程
a.P=B+Pg
b.P=B-H
這兩個(gè)方程的使用,首先要判斷表盤的壓力讀數(shù)是正壓還是負(fù)壓,即你所測(cè)物體內(nèi)部的絕對(duì)壓力與大氣壓的差是正是負(fù)。正用1,負(fù)用2。
ps.《工程熱力學(xué)(第六版)》書8頁的系統(tǒng),邊界,外界有詳細(xì)定義。
第二章、氣體熱力性質(zhì)
1、各種熱力學(xué)物理量
P:壓強(qiáng)[單位Pa]
v:比容(
R:氣體常數(shù)(單位J/(kgxK))
T:溫度(單位K)
m:質(zhì)量(單位kg)
V:體積
M:物質(zhì)的摩爾質(zhì)量(單位mol)
R:8.314kJ/(kmolxK),氣體普實(shí)常數(shù)
2、理想氣體方程:
Pv=RT
PV=mxR。xT/M
Qv=CvxdT
Qp=CpxdT
Cp-Cv=R
另外求比熱可以用直線差值法!
第三章、熱力學(xué)第一定律
1、閉口系統(tǒng):
Q=W+△U
微元:δq=δw+du (注:這個(gè)δ是過程量的微元符號(hào))
2、 閉口絕熱
δw+du=0
3、閉口可逆
δq=Pdv+du
4、閉口等溫
δq=δw
5、閉口可逆定容
δq=du
6、理想氣體的熱力學(xué)能公式
dU=CvxdT
一切過程都適用。為什么呢? 因?yàn)閁是個(gè)狀態(tài)量,只與始末狀態(tài)有關(guān)、與過程無關(guān)。U是與T相關(guān)的單值函數(shù),實(shí)際氣體只有定容才可以用
6、開口系統(tǒng)
ps.公式在書46頁(3-12)
7、推動(dòng)功
Wf=P2V2-P1V1(算是一個(gè)分子流動(dòng)所需要的微觀的能量)
a、推動(dòng)功不是一個(gè)過程量,而是一個(gè)僅取決于進(jìn)出口狀態(tài)的狀態(tài)量。
b、推動(dòng)功不能夠被我們所利用,其存在的唯一價(jià)值是使氣體流動(dòng)成為開系。
8、焓(重要。
微觀h=u+PV U分子靜止具有的內(nèi)能 PV分子流動(dòng)具有的能量
a、焓是一個(gè)狀態(tài)量,對(duì)理想氣體仍然為溫度T的單值函數(shù)。
b、焓在閉口系統(tǒng)中無物理意義,僅作為一個(gè)復(fù)合函數(shù)。
9、技術(shù)功
從技術(shù)角度,可以被我們利用的功
Wt=0.5△c^2+g△Z+Ws(軸功)
q=△h+Wt當(dāng)忽略動(dòng)位能時(shí),Wt=Ws
q=△h+Ws=△PV+△u+w(膨脹功)
10、可逆定容的方程
Ws=-∫VdP 表示對(duì)外輸出的軸功。
與dU相同,dh=CpdT對(duì)一切理想氣體成立
第四章、理想氣體的熱力過程及氣體壓縮
1、P—V圖
初始點(diǎn)①,終止點(diǎn)②
步驟1:在①畫出4條線:等壓、等容、等溫、絕熱
步驟2:②在等壓線上方(下方)為升壓(降壓)
、谠诘热菥右側(cè)(左側(cè))膨脹(壓縮) 功W>0(<0)
②在等溫線上方(下方)升溫(降溫) △T>0(<0)
②在絕熱線上方(下方)吸熱(放熱) △Q>0(<0)
步驟3:寫出多變過程n的范圍
2、多變過程的求解步驟:
a、先求出所有過程的初終點(diǎn)P、V、T
b、確認(rèn)各過程的多變指數(shù)n=
c、各過程△u=Cvx△T,△h=Cpx△T
d、求出Q、W、Wt
e、畫出P—V圖(驗(yàn)算)
ps.書67、68頁表4-1包含了所有我們所學(xué)的基本情況(此表十分重要。。。
第五章、熱力學(xué)第二定律
1、熱效率η=1-Q2/Q1 (Q2取正值)
2、卡諾循環(huán):
其意義在于指明了熱變功的極限
η(max)=1-T2/T1
3、熵變的公式推導(dǎo):
δq=Tds=Pdv+CvdT
ds=P/vxdv+Cv/TxdT
△s=Rln(v2/v1)+Cvln(T2/T1)
δq=Tds=△h+Wt=-vdP+CpdT
ds=Cp/TxdT-R/PxdP
△s=Cpln(T2/T1)-Rln(P2/P1)
4、可逆公式小結(jié):
δq=Tds
δw=Pdv
δwt=-vdP
第七章、水蒸氣
1、 工業(yè)中水蒸氣是實(shí)際氣體,無法使用理想氣體的.方程。
2、水蒸氣的發(fā)生過程
、俣▔侯A(yù)熱
、陲柡退▔浩═不變)
、鄹娠柡驼羝▔哼^熱
3、水蒸氣的p-v圖
一點(diǎn):臨界點(diǎn)(氣液不分的點(diǎn));
兩線:飽和液體線(臨界點(diǎn)右下方曲線)
飽和蒸汽線(臨界點(diǎn)左下方曲線)
三區(qū):未飽和液體區(qū)(飽和液體線左側(cè),臨界等溫線以下)、濕飽和蒸汽區(qū)(飽和液體線以及飽和蒸汽線包圍區(qū)域)、過熱蒸汽區(qū)(飽和蒸汽線右側(cè),臨界等溫線以下)。
五種狀態(tài):未飽和水狀態(tài)、飽和水狀態(tài)、 濕飽和蒸汽狀態(tài)、干飽和蒸汽狀態(tài)、過熱蒸汽狀態(tài)。
4、干度:x=mv/(mv+mw)
ps.概念以及公式在課本124、125頁(7-2)
第八章、濕空氣
1、濕空氣=干空氣+水蒸氣
2、分壓定律、分容積定律、質(zhì)量成分、容積成分、摩爾成分、折合分子量(濕空氣)、混合氣體參數(shù)的計(jì)算、絕對(duì)濕度,相對(duì)濕度、含濕量、濕空氣的焓、干球溫度、露點(diǎn)溫度、絕熱飽和與濕球溫度的概念和對(duì)應(yīng)相關(guān)的公式都要熟悉。
3、這里講解如何在焓濕圖中找含濕量、干球溫度、濕球溫度和露點(diǎn)溫度。
首先你得知道其中兩個(gè)量。
例子:已知一個(gè)房間內(nèi)的干球溫度為25℃,含濕量為5(g/kg(a)),求濕球溫度和露點(diǎn)溫度?
首先露點(diǎn)溫度是干球溫度干球溫度為25℃,含濕量為5(g/kg(a))對(duì)應(yīng)點(diǎn)垂直下來到等相對(duì)濕度為100%的線所對(duì)應(yīng)的溫度。
其次濕球溫度是干球溫度干球溫度為25℃,含濕量為5(g/kg(a))對(duì)應(yīng)點(diǎn)做左下方45°等焓線至等相對(duì)濕度為100%的線所對(duì)應(yīng)的溫度。
工程熱力學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 2
1、穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流的含義
穩(wěn)態(tài):狀態(tài)不隨時(shí)間變化
穩(wěn)流:流量恒定
2、連續(xù)性方程(前提:穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流)
ps:書164頁公式(9-1、9-2)
3、絕熱穩(wěn)定流動(dòng)能量方程(增速:必須以本身儲(chǔ)能的減少為代價(jià),適用于任何工質(zhì)、可逆和不可逆方程)
ps:書164頁公式(9-3、9-4、9-5、9-6)
4、音速:a=√(kRT)
理想氣體:只隨著絕對(duì)溫度而變化
5、馬赫數(shù):M=c/a (a:音速; c:氣體流速)
、費(fèi)>1 超音速
、贛=1 臨界音速
、跰<1 亞音速
因書上的公式概念都很清晰,就不做過多介紹。
ps:書166、167頁(9-7、9-8、9-9、9-10、9-12)
6、在此介紹一下題型:
一、流體流過一噴管(噴管的設(shè)計(jì)計(jì)算)
已知Po、To(如P1、T1、c1求出滯點(diǎn))、Pb(背壓或者說環(huán)境壓力)、k=1.4,求最大c。
設(shè)計(jì)的'觸發(fā)點(diǎn)為P2=Pb才能達(dá)到最大速度cm
解:①Pb/Po>0.528=Pc/Po 則Pb>Pc
故c2
、赑b/Po<0.528=Pc/Po 則Pb
故c2>c臨 故c2>a
分類討論:若co
若co>c臨 則為漸擴(kuò)型噴管
二、流體流過一漸縮型噴管(噴管的校核計(jì)算)
已知Po、To、h2、Pb。求最大c。
解:①Pb/Po>0.528=Pc/Po 則Pb>Pc
故P(min)=Pb c
、赑b/Po<0.528=Pc/Po 則Pb
故P(min)=P臨 c=a 臨界音速
工程熱力學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 3
1. 熱力學(xué)基本概念
熱力學(xué)是研究能量轉(zhuǎn)化和能量傳遞規(guī)律的學(xué)科,它關(guān)注系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)和變化。熱力學(xué)的基本概念包括系統(tǒng)、界面、過程、平衡狀態(tài)、狀態(tài)方程等。
2. 熱力學(xué)第一定律
熱力學(xué)第一定律是能量守恒的表述,它表示能量的增量等于傳熱和做功的總和。數(shù)學(xué)表達(dá)式為ΔU = Q - W,其中ΔU表示系統(tǒng)內(nèi)能的變化,Q表示熱的傳遞,W表示外界對(duì)系統(tǒng)做功。
3. 熱力學(xué)第二定律
熱力學(xué)第二定律描述了自然界中存在的一種過程的不可逆性,即熵增原理。它指出孤立系統(tǒng)的熵總是增加或保持不變,不會(huì)減少。熵增原理對(duì)熱能轉(zhuǎn)化和能量傳遞的方向提供了限制。
4. 熱力學(xué)循環(huán)
熱力學(xué)循環(huán)是一系列熱力學(xué)過程組成的閉合路徑,通過這個(gè)路徑,系統(tǒng)經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化,最終回到初始狀態(tài)。常見的熱力學(xué)循環(huán)有卡諾循環(huán)、斯特林循環(huán)等。
5. 熱力學(xué)性質(zhì)
熱力學(xué)性質(zhì)是用來描述物質(zhì)宏觀狀態(tài)的物理量,常用的熱力學(xué)性質(zhì)包括溫度、壓力、內(nèi)能、焓、熵等。它們與熱力學(xué)過程和相變有著密切的關(guān)系。
6. 熱力學(xué)方程
熱力學(xué)方程是用來描述物質(zhì)宏觀狀態(tài)的數(shù)學(xué)關(guān)系。常見的熱力學(xué)方程有狀態(tài)方程(如理想氣體狀態(tài)方程)、焓的變化方程、熵的變化方程等。這些方程對(duì)于分析和計(jì)算熱力學(xué)過程非常重要。
7. 理想氣體
理想氣體是熱力學(xué)中一種理想的氣體模型。在理想氣體狀態(tài)方程中,氣體的壓力、體積和溫度之間滿足理想氣體方程。理想氣體模型對(duì)于理解和研究氣體性質(zhì)和行為非常有用。
8. 發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)循環(huán)
發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)循環(huán)是指內(nèi)燃機(jī)和外燃機(jī)中進(jìn)行熱能轉(zhuǎn)換的一系列過程。常見的發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)循環(huán)有奧托循環(huán)、迪塞爾循環(huán)等。通過研究發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)循環(huán),可以優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和性能。
9. 相變熱力學(xué)
相變熱力學(xué)研究物質(zhì)由一種相態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N相態(tài)的過程。相變熱力學(xué)包括液體-氣體相變、固體-液體相變、固體-氣體相變等。了解相變熱力學(xué)對(duì)于理解物質(zhì)的性質(zhì)和行為具有重要意義。
總結(jié):
工程熱力學(xué)是研究能量轉(zhuǎn)化和能量傳遞規(guī)律的學(xué)科,它關(guān)注系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)和變化。熱力學(xué)基本概念包括系統(tǒng)、界面、過程、平衡狀態(tài)等。熱力學(xué)第一定律表述能量守恒,熱力學(xué)第二定律描述自然界中不可逆過程的不可逆性。熱力學(xué)循環(huán)是一系列熱力學(xué)過程組成的閉合路徑,常見的有卡諾循環(huán)和斯特林循環(huán)。熱力學(xué)性質(zhì)包括溫度、壓力、內(nèi)能、焓、熵等,熱力學(xué)方程用于描述宏觀狀態(tài)的數(shù)學(xué)關(guān)系。理想氣體是熱力學(xué)中的理想模型,常用于分析氣體性質(zhì)和行為。發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)循環(huán)研究?jī)?nèi)燃機(jī)和外燃機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換過程。相變熱力學(xué)研究物質(zhì)相態(tài)轉(zhuǎn)變的過程。通過深入了解這些知識(shí)點(diǎn),我們可以更好地理解和應(yīng)用工程熱力學(xué)的原理和方法。工程熱力學(xué)是一門研究能量轉(zhuǎn)化和能量傳遞規(guī)律的學(xué)科,它關(guān)注的是系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)和變化。作為工程領(lǐng)域中重要的學(xué)科之一,熱力學(xué)的基本概念和原理對(duì)于各種工程問題的解決和優(yōu)化都具有重要意義。
為了更好地理解和應(yīng)用工程熱力學(xué)的原理和方法,我們需要了解一些基本概念。首先是系統(tǒng),它是我們研究的對(duì)象,可以是一個(gè)設(shè)備、一個(gè)裝置或者一個(gè)物理系統(tǒng)。系統(tǒng)可以通過與外界交換能量和物質(zhì)來進(jìn)行轉(zhuǎn)化和變化。而界面則是系統(tǒng)與外界或兩個(gè)系統(tǒng)之間的接觸面。
在熱力學(xué)中,我們通常關(guān)注的是系統(tǒng)的過程和平衡狀態(tài)。過程是系統(tǒng)從一個(gè)平衡狀態(tài)到另一個(gè)平衡狀態(tài)的變化,可以是準(zhǔn)靜態(tài)過程或非準(zhǔn)靜態(tài)過程。而平衡狀態(tài)是指系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)部分之間達(dá)到了穩(wěn)定和均衡的'狀態(tài)。
熱力學(xué)的第一定律表達(dá)了能量守恒的原理,它告訴我們能量不會(huì)憑空消失或產(chǎn)生,只會(huì)在各個(gè)系統(tǒng)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化。而熱力學(xué)的第二定律則描述了自然界中不可逆過程的不可逆性,即根據(jù)熱力學(xué)第二定律,不可逆過程總是會(huì)使系統(tǒng)的熵增加。
熱力學(xué)循環(huán)是由一系列熱力學(xué)過程組成的閉合路徑,常見的有卡諾循環(huán)和斯特林循環(huán)。卡諾循環(huán)是一個(gè)理想化的熱力學(xué)循環(huán),假設(shè)了工質(zhì)在等溫和絕熱兩個(gè)過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)化,以此來研究熱機(jī)的效率。斯特林循環(huán)則是由等溫和等熵兩個(gè)過程組成,用于研究外燃機(jī)的性能。
除了熱力學(xué)基本概念和定律之外,熱力學(xué)性質(zhì)也是研究工程問題時(shí)重要的考慮因素。溫度、壓力、內(nèi)能、焓和熵都是常用的熱力學(xué)性質(zhì),它們用于描述系統(tǒng)的狀態(tài)和變化。熱力學(xué)方程則是用于描述宏觀狀態(tài)的數(shù)學(xué)關(guān)系,常見的有理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)基本方程。
理想氣體是熱力學(xué)中的重要模型,它在分析氣體性質(zhì)和行為時(shí)經(jīng)常被使用。理想氣體方程和理想氣體的內(nèi)能、焓和熵的表達(dá)式都是在理想氣體模型的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的。理想氣體模型的假設(shè)條件包括氣體分子無體積、分子之間無相互作用力等,其實(shí)際應(yīng)用范圍有一定的限制,但在工程熱力學(xué)中仍然具有重要的意義。
在工程熱力學(xué)中,發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)循環(huán)是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。發(fā)動(dòng)機(jī)是能量轉(zhuǎn)換設(shè)備,將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)力能,并使車輛或機(jī)械進(jìn)行工作。通過研究發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)循環(huán),可以優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和性能,提高其工作效果。常見的發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)循環(huán)有內(nèi)燃機(jī)和外燃機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換過程。
除了發(fā)動(dòng)機(jī)熱力學(xué)循環(huán),還有相變熱力學(xué)這一重要研究領(lǐng)域。相變是物質(zhì)由一種相態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N相態(tài)的過程,包括液體-氣體相變、固體-液體相變、固體-氣體相變等。相變熱力學(xué)的研究對(duì)于理解物質(zhì)的性質(zhì)和行為具有重要意義。
工程熱力學(xué)是一門涉及能量轉(zhuǎn)化和能量傳遞規(guī)律的學(xué)科,重要性在工程領(lǐng)域不可忽視。通過深入理解和應(yīng)用工程熱力學(xué)的原理和方法,我們可以更好地解決工程問題,優(yōu)化系統(tǒng)的性能和效率。
工程熱力學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 4
一、熱力學(xué)基本概念
1.1 熱力學(xué)系統(tǒng)
熱力學(xué)系統(tǒng)是指人們感興趣的某一部分空間及其內(nèi)部的物質(zhì)。可以根據(jù)系統(tǒng)與外界的物質(zhì)交換或能量交換的情況,分別為封閉系統(tǒng)、開放系統(tǒng)和孤立系統(tǒng)。
封閉系統(tǒng)是指系統(tǒng)與外界無物質(zhì)交換,但可以接受熱量和功的交換;開放系統(tǒng)是指系統(tǒng)與外界有物質(zhì)交換和能量交換,例如常見的液體管道系統(tǒng)、蒸汽發(fā)電廠系統(tǒng)等;孤立系統(tǒng)是指系統(tǒng)與外界既無物質(zhì)交換也無能量交換。
1.2 熱力學(xué)性質(zhì)
熱力學(xué)性質(zhì)是指系統(tǒng)的一些基本性質(zhì),包括溫度、壓力、體積、比熱容等。這些性質(zhì)是描述系統(tǒng)狀態(tài)的基本參數(shù),通過這些性質(zhì)可以確定系統(tǒng)在不同狀態(tài)下的熱力學(xué)特性。
1.3 熱力學(xué)原理
熱力學(xué)原理包括熱動(dòng)力學(xué)第一定律和第二定律。熱動(dòng)力學(xué)第一定律指出能量守恒,即系統(tǒng)的能量變化等于系統(tǒng)所吸收的熱量和對(duì)外做的功之和。熱動(dòng)力學(xué)第二定律則指出能量在自然界中的傳遞方向是不可逆的,即自然界中熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體,也不可能自動(dòng)完成熱能全部轉(zhuǎn)換成功。
1.4 熱力學(xué)過程
熱力學(xué)過程是指熱力學(xué)系統(tǒng)在一定條件下的狀態(tài)變化。常見的熱力學(xué)過程包括等容過程(系統(tǒng)體積恒定)、等壓過程(系統(tǒng)壓力恒定)、等溫過程(系統(tǒng)溫度恒定)和絕熱過程(系統(tǒng)在沒有傳熱的情況下發(fā)生的變化過程)等。
1.5 熱力學(xué)定律
熱力學(xué)定律是熱力學(xué)基本原理的總結(jié),包括克勞修斯(Clausius)表述的熱力學(xué)第二定律,熱動(dòng)力學(xué)第三定律等。這些定律指導(dǎo)著熱力學(xué)系統(tǒng)的行為和性質(zhì),是解決熱力學(xué)問題的基本依據(jù)。
二、熱力學(xué)循環(huán)
2.1 卡諾循環(huán)
卡諾循環(huán)是一個(gè)理想的可逆熱力學(xué)循環(huán),在理想氣體中進(jìn)行。它由等溫膨脹過程、絕熱膨脹過程、等溫壓縮過程和絕熱壓縮過程構(gòu)成。卡諾循環(huán)是最有效的熱能轉(zhuǎn)換循環(huán),它的效率只與兩個(gè)溫度相關(guān),即高溫和低溫的溫度差。
2.2 布雷頓循環(huán)
布雷頓循環(huán)是一種常見的熱力機(jī)械循環(huán),用于蒸汽動(dòng)力設(shè)備中,如火力發(fā)電廠等。它由等壓加熱、等壓膨脹、等壓冷凝和等壓壓縮過程組成。布雷頓循環(huán)是工程實(shí)際中最常用的熱力學(xué)循環(huán),它在燃燒設(shè)備中產(chǎn)生高溫高壓蒸汽,利用蒸汽能夠做功來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。
2.3 朗肯循環(huán)
朗肯循環(huán)是一種用于制冷機(jī)和空調(diào)設(shè)備的熱力學(xué)循環(huán),用于將低溫區(qū)域的熱量轉(zhuǎn)移到高溫區(qū)域,實(shí)現(xiàn)制冷效果。朗肯循環(huán)包括等熵膨脹、等溫壓縮、等熵壓縮和等溫膨脹過程。
2.4 理想循環(huán)與實(shí)際循環(huán)
理想循環(huán)是在假設(shè)條件下進(jìn)行的熱力學(xué)循環(huán),例如卡諾循環(huán)是在假設(shè)氣體為理想氣體、過程為可逆過程的條件下進(jìn)行的。而實(shí)際循環(huán)則是考慮了系統(tǒng)內(nèi)部摩擦、傳熱等因素的影響,它是真實(shí)系統(tǒng)的熱力學(xué)循環(huán)。
三、熱力學(xué)性能參數(shù)計(jì)算
3.1 熱力學(xué)效率
熱力學(xué)效率是指熱力學(xué)循環(huán)的能量轉(zhuǎn)換效率,它是衡量熱力學(xué)系統(tǒng)能量利用情況的.重要參數(shù)。對(duì)于燃燒設(shè)備和動(dòng)力機(jī)械來說,提高熱力學(xué)效率是降低能源消耗、減少環(huán)境污染的關(guān)鍵。
熱力學(xué)效率通常用熱量轉(zhuǎn)換為有用功的比例來表示,例如汽輪機(jī)的效率為工作輸出功與燃料熱值之比。
3.2 熱力學(xué)性能參數(shù)計(jì)算
熱力學(xué)性能參數(shù)包括熱力學(xué)效率、熱力學(xué)循環(huán)工作過程中的熱功比、蒸汽發(fā)生器效率、汽輪機(jī)等功機(jī)械的效率計(jì)算等。這些參數(shù)的計(jì)算可以幫助工程師優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、提高能源利用效率。
3.3 熱力學(xué)性能的實(shí)際應(yīng)用
在實(shí)際工程中,熱力學(xué)性能參數(shù)的計(jì)算應(yīng)用十分廣泛。例如在火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)中,通過對(duì)布雷頓循環(huán)的熱力學(xué)性能進(jìn)行優(yōu)化,可以提高發(fā)電效率;在空調(diào)設(shè)備設(shè)計(jì)中,通過對(duì)朗肯循環(huán)的熱力學(xué)性能進(jìn)行分析,可以提高空調(diào)系統(tǒng)的制冷效果。
四、工程熱力學(xué)的應(yīng)用
4.1 燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
燃燒設(shè)備是利用燃料燃燒產(chǎn)生熱能的設(shè)備,其中包括鍋爐、熱風(fēng)爐、熱處理爐等。通過對(duì)燃燒過程的熱力學(xué)分析,可以優(yōu)化燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì),提高燃燒效率,減少燃料消耗和環(huán)境污染。
4.2 動(dòng)力機(jī)械性能優(yōu)化
動(dòng)力機(jī)械包括汽輪機(jī)、往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)等,通過對(duì)熱力學(xué)循環(huán)的性能分析,可以優(yōu)化動(dòng)力機(jī)械的參數(shù)設(shè)計(jì),提高功率輸出和能量利用效率。
4.3 能源設(shè)備的節(jié)能改造
通過對(duì)能源設(shè)備的熱力學(xué)性能進(jìn)行分析評(píng)估,可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的能源利用問題,進(jìn)而進(jìn)行節(jié)能改造,提高系統(tǒng)的能源利用效率,減少能源消耗和環(huán)境污染。
5.4 新能源技術(shù)研發(fā)
隨著新能源技術(shù)的發(fā)展,諸如太陽能、風(fēng)能等的利用已逐漸成為工程熱力學(xué)的研究熱點(diǎn)。通過對(duì)新能源技術(shù)的熱力學(xué)分析,可以提高新能源設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換效率,推動(dòng)新能源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
在工程實(shí)踐中,工程熱力學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)深入到工業(yè)生產(chǎn)、能源利用、環(huán)境保護(hù)等方方面面。熟練掌握熱力學(xué)的基本概念、循環(huán)原理、性能參數(shù)計(jì)算等內(nèi)容,對(duì)于工程師在工程設(shè)計(jì)、優(yōu)化和改造中將起著重要的引導(dǎo)和指導(dǎo)作用。因此,對(duì)于工程師來說,掌握熱力學(xué)知識(shí)是非常重要的。
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