能源与节能管理基础总.pptx

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1、2023/4/141能源与节能管理基础蒋阳钊 整理整理重庆青尘节能环保科技有限公司 2023/4/142 主要内容简介主要内容简介 第一篇第一篇 能源与节能基础知识能源与节能基础知识第一章第一章 能源与能量能源与能量第二章第二章 能源概述能源概述第三章第三章 节能概述节能概述第四章第四章 热工基础知识热工基础知识第五章第五章 电工基础知识电工基础知识第六章第六章 燃料与燃烧燃料与燃烧 第一章第一章 能源与能量能源与能量 一、知识结构一、知识结构1能能源源与与能能量量能源与分类能源与分类能源的种类及划分能源的种类及划分常规能源、新能源等常规能源、新能源等能量的持性能量的持性能量分类、能源与能量能

2、量分类、能源与能量能能 量量2023/4/1432023/4/144二、了解内容二、了解内容（一）能源的种类与划分（八类）（一）能源的种类与划分（八类）来源、形态、性质、污染、使用类型、特征、市场、再生来源、形态、性质、污染、使用类型、特征、市场、再生（二）常规能源、新能源和新兴能源（二）常规能源、新能源和新兴能源（三）能量的分类（六种）（三）能量的分类（六种）机械能、热能、电能、光能、化学能、核能机械能、热能、电能、光能、化学能、核能2023/4/145三、理解要点三、理解要点（一）能源与能量（一）能源与能量1 1、能源：能源是指煤炭、石油、天然气、生物、能源：能源是指煤炭、石油、天然气、生

3、物质能和电力、热力以及其他直接或者通过加工、质能和电力、热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。转换而取得有用能的各种资源。2 2、能量：是物质运动的度量、能量：是物质运动的度量 。2023/4/146三、理解要点三、理解要点（二）能源与能量的关系（二）能源与能量的关系1 1、能源具有两个重要的特征：能源是一种自、能源具有两个重要的特征：能源是一种自然资源然资源；能源能够提供能量。能源能够提供能量。2 2、能源的总量是不断变化的；能量的总量不、能源的总量是不断变化的；能量的总量不变。变。2023/4/147四、掌握重点四、掌握重点（一）能量的特性（一）能量的特性1 1、状态性

4、：能量取决于物质所处的状态，物质状态性：能量取决于物质所处的状态，物质的状态不同，所具有的能量也不同（包括数量和的状态不同，所具有的能量也不同（包括数量和质量）。质量）。2 2、可加性：物质的量不同，所具有的能量也不可加性：物质的量不同，所具有的能量也不同，可相加。同，可相加。2023/4/148四、掌握重点四、掌握重点3 3、转换性：各种形式的能量可以相互转换，其、转换性：各种形式的能量可以相互转换，其转换方式、转换数量、难易程度均不尽相同，即转换方式、转换数量、难易程度均不尽相同，即他们之间的转换效率是不一样的。他们之间的转换效率是不一样的。4 4、传递性：能量可以从一个地方传递到另一个、

5、传递性：能量可以从一个地方传递到另一个地方，也能从一种物质传递到另一种物质。地方，也能从一种物质传递到另一种物质。2023/4/149 四、掌握重点四、掌握重点5 5、作功性：各种能量转换为机械功的本领是不、作功性：各种能量转换为机械功的本领是不一样的，转换程度也不相同。一样的，转换程度也不相同。6 6、贬值性：能量在传递与转换过程中，由于多、贬值性：能量在传递与转换过程中，由于多种不可逆因素的存在，总伴随着能量损失，表现种不可逆因素的存在，总伴随着能量损失，表现为能量质量和品位的降低，即作功能力的下降，为能量质量和品位的降低，即作功能力的下降，直至达到与环境状态平衡而失去作功本领，成为直至达

6、到与环境状态平衡而失去作功本领，成为废能，这就是能的质量贬值。废能，这就是能的质量贬值。2023/4/1410本章知识要点本章知识要点1、能源与能量的定义和它们之间的关系（理、能源与能量的定义和它们之间的关系（理解）；解）；2、能量的六种特性（、能量的六种特性（掌握掌握）（）（P5）。）。2023/4/1411本章复习重点本章复习重点1 1、复习题集、复习题集（1 1）单选题（）单选题（P4P4一节第一节第1 1题、二节第题、二节第1 1、2 2题）题）（2 2）多选题（）多选题（P4P4二节二节1 1题）题）（3 3）简答题（）简答题（P5P5第第1 1题）题）2 2、教学辅导材料、教学辅导

7、材料（P4 P4 P5P5页）页）理解要点和掌握重点的内容理解要点和掌握重点的内容2023/4/1412能源与节能管理基础第二章第二章 能源概述能源概述2023/4/1413一、知识结构一、知识结构能能 源源概概述述能源资源能源资源能源资源状况能源资源状况能源资源消费状况能源资源消费状况主要任务主要任务能源产业发展及问题能源产业发展及问题我国能源发展我国能源发展现状与任务现状与任务能源的意义能源的意义节能的意义节能的意义能源和节能源和节能的意义能的意义2023/4/1414二、了解内容二、了解内容1 1、世界能源资源储量、产量和消费量；、世界能源资源储量、产量和消费量；2 2、我国能源资源储量

8、、产量和消费量；、我国能源资源储量、产量和消费量；3 3、我国能源发展现状、面临问题与主要任务。、我国能源发展现状、面临问题与主要任务。提高能源效率、发展清洁能源、提高能源效率、发展清洁能源、保障能源安全、完善能源法制保障能源安全、完善能源法制2023/4/1415三、理解要点三、理解要点1 1、能源的意义：、能源的意义：物质基础、基本保证、根本要素。物质基础、基本保证、根本要素。2 2、节能的意义：、节能的意义：七个方面：基本国策、发展战略、重要手段、有七个方面：基本国策、发展战略、重要手段、有效途径、重要抓手、基本前提、重要措施。效途径、重要抓手、基本前提、重要措施。2023/4/1416

9、四、掌握重点四、掌握重点1 1、能源安全：、能源安全：国家安全的基石与核心内容。国家安全的基石与核心内容。能源安全的要求四个方面：国际化供应；多元化能源安全的要求四个方面：国际化供应；多元化发展；符合低碳经济要求；开放的能源市场。发展；符合低碳经济要求；开放的能源市场。2 2、能源与环境：、能源与环境：物质要素、污染根源之一。酸雨、臭氧层破坏、物质要素、污染根源之一。酸雨、臭氧层破坏、热污染、温室效应（效率升热污染、温室效应（效率升10%10%，污染降，污染降25%25%）。）。2023/4/1417四、掌握重点四、掌握重点3 3、能源与可持续发展：、能源与可持续发展：是指不断提高人群生活质量

10、和环境承载能力的、是指不断提高人群生活质量和环境承载能力的、满足当代人需求又不损害子孙后代满足其需求能满足当代人需求又不损害子孙后代满足其需求能力的、满足一个地区或一个国家人群需求又不损力的、满足一个地区或一个国家人群需求又不损害别的地区或国家人群满足其需求能力的发展。害别的地区或国家人群满足其需求能力的发展。（要做到五个方面的要求：调整能源结构、提高（要做到五个方面的要求：调整能源结构、提高利用效率、合理电源结构、低碳经济、农村能源）利用效率、合理电源结构、低碳经济、农村能源）2023/4/1418本章知识要点本章知识要点1、能源与节能的意义、能源与节能的意义2、能源与安全、环境、可持续发展

11、、能源与安全、环境、可持续发展（掌握）。（掌握）。2023/4/1419本章复习重点本章复习重点1 1、复习题集、复习题集（1 1）单选题（）单选题（P6P6一节第一节第1 1题、二节第题、二节第1 1题、题、P71P71题至题至5 5题）题）（2 2）多选题（）多选题（P7P7三节三节1 1题至题至3 3题）题）（3 3）简答题（）简答题（P6P6二节第二节第1 1题）题）2 2、教学辅导材料、教学辅导材料（P7 P7 P8P8页页）理解要点和掌握重点的内容）理解要点和掌握重点的内容2023/4/1420能源与节能管理基础第三章第三章 节能概述节能概述2023/4/1421一、知识结构一、知

12、识结构节节能能概概述述节能定义与原则节能定义与原则节能的定义和分类节能的定义和分类节能的基本原则和保障措施节能的基本原则和保障措施节能的途径节能的途径节能的方式节能的方式节能的方式与途径节能的方式与途径2023/4/1422二、理解要点二、理解要点1 1、节能的定义：加强用能管理，采取技术上可行、节能的定义：加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。更加有效、合理地利用能源。2 2、节能的基本原则：（四个坚持）、节

13、能的基本原则：（四个坚持）科学发展的本质要求、能源发展战略科学发展的本质要求、能源发展战略政府引导市场运作、共同参与政府引导市场运作、共同参与 2023/4/1423二、理解要点二、理解要点3 3、节能的保障措施：（五个方面）、节能的保障措施：（五个方面）建设节约型社会、实施产业经济政策、新技术建设节约型社会、实施产业经济政策、新技术依法管理监督、推行市场经济新机制依法管理监督、推行市场经济新机制4 4、节能的方式：（四种方式）、节能的方式：（四种方式）不使用能源；降低能源消耗；通过技术进步提高不使用能源；降低能源消耗；通过技术进步提高能源利用率；通过调整经济结构实现节能能源利用率；通过调整经

14、济结构实现节能 。2023/4/1424三、掌握重点三、掌握重点1 1、管理节能：（十四个方面）、管理节能：（十四个方面）考核评价制度；标准体系；统计制度；节能评估考核评价制度；标准体系；统计制度；节能评估和审查；淘汰落后产能制度；能效标识认证管理；和审查；淘汰落后产能制度；能效标识认证管理；电力需求侧管理；建筑节能；空调温度控制；公电力需求侧管理；建筑节能；空调温度控制；公共机构节能；运输节能；监督检查；支持服务机共机构节能；运输节能；监督检查；支持服务机构；帮扶行业协会。构；帮扶行业协会。2023/4/1425三、掌握重点三、掌握重点2 2、技术节能（、技术节能（八个方面）：加大对节能先进

15、技术八个方面）：加大对节能先进技术的资金投入与研发力度；加快技术创新，示范与的资金投入与研发力度；加快技术创新，示范与推广潜力大、应用广的重大节能技术；加快节能推广潜力大、应用广的重大节能技术；加快节能技术在建筑领域和交通运输领域的推广和应用；技术在建筑领域和交通运输领域的推广和应用；抓好高耗能行业的工艺节能；搞好用能设备的节抓好高耗能行业的工艺节能；搞好用能设备的节能；输配电系统节能；余热利用；加强国际交流能；输配电系统节能；余热利用；加强国际交流合作。合作。2023/4/1426三、掌握重点三、掌握重点3、结构节能：（八个方面）完善促进产业结、结构节能：（八个方面）完善促进产业结构调整的政

16、策措施；控制高耗能、高污染行构调整的政策措施；控制高耗能、高污染行业过快增长；加快淘汰落后生产能力；加快业过快增长；加快淘汰落后生产能力；加快钢铁工业三大生产工艺结构调整；推进电力钢铁工业三大生产工艺结构调整；推进电力结构调整；强化产品结构调整，提高产业集结构调整；强化产品结构调整，提高产业集中度；建设节能型综合运输体系；积极推进中度；建设节能型综合运输体系；积极推进能源结构调整。能源结构调整。2023/4/1427本章知识要点本章知识要点1 1、节能的定义、基本原则、保障措施、方式；、节能的定义、基本原则、保障措施、方式；2 2、管理节能、技术节能、结构节能（、管理节能、技术节能、结构节能（

17、掌握重掌握重点点）。）。2023/4/1428本章复习重点本章复习重点1 1、复习题集、复习题集（1 1）单选题（）单选题（P8P8二节第二节第1 1题至题至2 2题）题）（2 2）多选题（）多选题（P8P8二节第二节第1 1题、第题、第3 3题）题）（3 3）简答题（）简答题（P8P8二节第二节第1 1题）题）2 2、教学辅导材料、教学辅导材料（P9 P9 P10P10页页）理解要点和掌握重点的内容）理解要点和掌握重点的内容2023/4/1429典型例题典型例题例例1 1：多选题多选题能量的属性除状态性、传递性和转换性外，还包括（）。A.可加性 B.增值性 C.做功性 D.贬值性2023/4

18、/1430【分析与解答】【分析与解答】能量的特性是能量的特性是第一章中需要重点掌握的内容，其六种特性题目已经给出了三种，可选的四种特性中增值性与贬值性是一对矛盾，而能量在使用过程中不可能有增值性。因此，应选择ACD。答案：答案：ACD典型例题典型例题第四章第四章 热工基础知识热工基础知识n第一节第一节 工程热力学工程热力学n第二节第二节 传热学传热学n第三节第三节 流体力学流体力学n第四节第四节 热工测量技术热工测量技术本章内容本章内容第一节第一节 工程热力学工程热力学一、知识结构一、知识结构n n热力学第一定律热力学第一定律n n理想气体性质及热力过程理想气体性质及热力过程n n热力学第二定

19、律热力学第二定律n n水蒸气水蒸气n n气体和蒸汽流动气体和蒸汽流动n n气体和蒸汽动力循环气体和蒸汽动力循环n n湿空气湿空气二、了解内容二、了解内容n n工程热力学的研究内容和研究方法工程热力学的研究内容和研究方法n n气体动力循环热效率计算气体动力循环热效率计算n n蒸汽动力循环热效率计算蒸汽动力循环热效率计算n n 火火火火用的概念用的概念火火火火用损失计算用损失计算 三、理解要点三、理解要点（一）基本概念和基本参数（一）基本概念和基本参数 1.1.基本概念：基本概念：工质工质：生产过程中工作物质的简称：生产过程中工作物质的简称 热源热源：工质从中吸收热能的物体或系统：工质从中吸收热能

20、的物体或系统 冷源冷源：接受工质排出热能的物体：接受工质排出热能的物体 系统系统：闭口系统、开口系统、绝热系统、孤：闭口系统、开口系统、绝热系统、孤立系统立系统 平衡状态平衡状态：热力系统不受外界影响，始终保：热力系统不受外界影响，始终保持不变持不变 三、理解要点三、理解要点热力过程热力过程：系统从一个状态变化到另一个状态：系统从一个状态变化到另一个状态经历的全部状态的总和经历的全部状态的总和准平衡过程准平衡过程：平衡被破坏后能迅速达到新的平：平衡被破坏后能迅速达到新的平衡，工质偏离平衡状态极小衡，工质偏离平衡状态极小可逆过程可逆过程：逆向沿原过程回到初态，相关外界：逆向沿原过程回到初态，相关

21、外界回到原态，不给外界留下任何影响回到原态，不给外界留下任何影响正向循环正向循环：高温热源吸热，向低温热源放热，：高温热源吸热，向低温热源放热，部分热量转换为功部分热量转换为功逆向循环逆向循环：向高温热源放热，从低温热源吸热，：向高温热源放热，从低温热源吸热，同时消耗外界的功同时消耗外界的功三、理解要点三、理解要点2.2.状态参数：描述系统状态的物理量。状态参数：描述系统状态的物理量。压力压力p p：力除以面积，又称压强：力除以面积，又称压强 温度温度T T：物体的冷热程度：物体的冷热程度 比体积比体积v v：体积除以质量，又称比容：体积除以质量，又称比容 热力学能热力学能U U ：储存在系统

22、内部的能量：储存在系统内部的能量 焓焓H H ：H=U+pVH=U+pV，即热力学能加推动功即热力学能加推动功 总能总能E E：E E=U U+E Ek k+E Ep p 熵熵S S ：三、理解要点三、理解要点（二）热力学第一定律的实质和描述（二）热力学第一定律的实质和描述 热力学第二定律的实质和描述热力学第二定律的实质和描述（三）孤立系统熵增原理（三）孤立系统熵增原理 三、理解要点三、理解要点（四）水蒸汽（四）水蒸汽 1.1.饱和状态：水的汽化与液化速度相等，汽、饱和状态：水的汽化与液化速度相等，汽、液两相共存达到动态平衡的状态液两相共存达到动态平衡的状态 特点：饱和温度和饱和压力一一对应特

23、点：饱和温度和饱和压力一一对应 2.2.水的定压汽化过程：水的定压汽化过程：二线三区五态二线三区五态 汽化潜热：饱和水变为饱和蒸汽所需的热量汽化潜热：饱和水变为饱和蒸汽所需的热量 临界点：临界点：温度温度温度温度tstststs为为为为374.15374.15374.15374.15，压力，压力，压力，压力PsPsPsPs为为为为22.212MPa22.212MPa22.212MPa22.212MPa三、理解要点三、理解要点3 3.水和水蒸气表水和水蒸气表三、理解要点三、理解要点3.3.水和水蒸气焓水和水蒸气焓-熵图熵图三、理解要点三、理解要点（五）气体和蒸汽的流动（五）气体和蒸汽的流动 1.

24、1.基本方程：基本方程：2.2.促使流速改变的条件：促使流速改变的条件：Ma1Ma1时，若使流速增大，应有时，若使流速增大，应有dA0dA1Ma1时，若使流速增大，应有时，若使流速增大，应有dA0dA0，横截横截面积应逐步增大。面积应逐步增大。三、理解要点三、理解要点（六）气体动力循环（六）气体动力循环 1.1.混合加热理想循环：混合加热理想循环：5 5个过程（个过程（2 2绝热绝热2 2定容定容1 1定压）定压）2.2.定容加热理想循环：定容加热理想循环：4 4个过程（个过程（2 2绝热绝热2 2定容）定容）（七）蒸汽动力循环（七）蒸汽动力循环 1.1.郎肯循环：郎肯循环：4 4个过程（个过

25、程（2 2绝热绝热2 2定压）定压）2.2.再热循环：朗肯循环的改进再热循环：朗肯循环的改进 3.3.回热循环：回热循环：三、理解要点三、理解要点（八）理想气体混合物和湿空气（八）理想气体混合物和湿空气n n理想气体混合物理想气体混合物 1.1.分压力：分压力：2.2.分压力定律：分压力定律：n n湿空气：含有水蒸气的空气。湿空气：含有水蒸气的空气。1.1.相对湿度相对湿度 2.2.含湿量含湿量 3.3.湿空气焓湿空气焓 4.4.焓焓-含湿图含湿图n n湿空气过程湿空气过程 1.1.加热（或冷却）过程加热（或冷却）过程 2.2.冷却去湿过程冷却去湿过程 3.3.干燥过程干燥过程四、掌握重点四、

26、掌握重点（一）热力学第一定律（一）热力学第一定律1.1.表述表述（理解）（理解）（理解）（理解）：当热能与其他形式的能量相互当热能与其他形式的能量相互转换时，能量的总量保持不变。转换时，能量的总量保持不变。2.2.能量方程式：能量方程式：闭口系统能量方程式闭口系统能量方程式（重点）（重点）（重点）（重点）：q=u+w q=u+wP50P50例题例题1 1 开口系统表达能量方程式开口系统表达能量方程式（重点）重点）重点）重点）：P51P51P51P51例题例题例题例题2 2 2 2 技术功技术功技术功技术功 四、掌握重点四、掌握重点（二）理想气体性质（二）理想气体性质1.1.状态方程：状态方程：

27、P P1 1V V1 1/T/T1 1=P=P2 2V V2 2/T/T2 2=PV/T=R =PV/T=R 应用：应用：P52P52例例3 3 2.2.比热容：比热容：比定容比热容比定容比热容c cv v、比定压比热容比定压比热容c cp p3.3.热力学能、焓和熵的计算：热力学能、焓和熵的计算：热力学能差：公式热力学能差：公式u u1-21-2=焓差：公式焓差：公式h h1-21-2=熵差：公式熵差：公式4.1-184.1-204.1-184.1-20 四、掌握重点四、掌握重点（三）理想气体热力过程：（三）理想气体热力过程：4 4个基本过程个基本过程 1.1.定容过程：比体积不变，定容过程

28、：比体积不变，P P1 1/T/T1 1=P=P2 2/T/T2 2 2.2.定压过程：压力不变，定压过程：压力不变，V V1 1/T/T1 1=V=V2 2/T/T2 2 3.3.定温过程：温度不变，定温过程：温度不变，P P1 1V V1 1=P=P2 2V V2 2 4.4.绝热过程：工质与外界没有热量交换绝热过程：工质与外界没有热量交换,pv pvk k=常数常数四、掌握重点四、掌握重点（四）热力学第二定律（四）热力学第二定律 1.1.主要描述主要描述（理解）（理解）（理解）（理解）：克劳修斯说法：克劳修斯说法：开尔文说法：开尔文说法：2.2.卡诺循环与卡诺定律卡诺循环与卡诺定律（掌握

29、（掌握（掌握（掌握）：卡诺循环（见图卡诺循环（见图4.1-64.1-6）：）：2 2个定温过程个定温过程和和2 2个绝热过程，热效率：个绝热过程，热效率：t t=1 T=1 T2 2/T/T1 1 应用：例应用：例7 7 四、掌握重点四、掌握重点 卡诺定理：卡诺定理：定理定理1 1：相同高温热源和低温热源间工作的可：相同高温热源和低温热源间工作的可逆循环热效率相等逆循环热效率相等 定理定理2 2：温度相同的高温热源和低温热源间工：温度相同的高温热源和低温热源间工作的可逆热机热效率大于不可逆热机热效率作的可逆热机热效率大于不可逆热机热效率n n孤立系统熵增原理孤立系统熵增原理（理解）（理解）（理

30、解）（理解）：孤立系统内的熵只：孤立系统内的熵只能够增大或维持不变，不可能减小能够增大或维持不变，不可能减小 第二节第二节 传热学传热学一、知识结构一、知识结构n n绪论绪论n n导热传热导热传热n n对流换热对流换热n n辐射传热辐射传热n n传热过程分析与换热器计算传热过程分析与换热器计算二、了解内容二、了解内容n n传热过程和传热系数传热过程和传热系数n n二维稳态导热和非稳态导热二维稳态导热和非稳态导热n n边界层和相似原理边界层和相似原理n n对数温差与换热器的计算对数温差与换热器的计算n n黑体和灰体表面间的辐射换热计算黑体和灰体表面间的辐射换热计算 三、理解要点三、理解要点（一）

31、导热、对流和辐射换热特点（一）导热、对流和辐射换热特点 1.1.导热：导热：有温差；有温差；直接接触；直接接触；依靠微观依靠微观粒子热运动传递热量；粒子热运动传递热量；单纯导热只发生在密单纯导热只发生在密实固体中实固体中 2.2.对流换热：对流换热：不是传热的基本方式；不是传热的基本方式；是导是导热与热对流两种方式的综合作用；热与热对流两种方式的综合作用；必须存在必须存在流体与固体壁面的相对运动，在壁面处会形成流体与固体壁面的相对运动，在壁面处会形成边界层边界层 3.3.辐射换热：辐射换热：不需要中间介质；不需要中间介质；伴随着能伴随着能量形式的转换；量形式的转换；大于大于0 K0 K的物体，

32、相互间辐的物体，相互间辐射能量，总结果热量由高温物体传到低温物体射能量，总结果热量由高温物体传到低温物体三、理解要点三、理解要点（二）导热基本概念（二）导热基本概念 1.1.温度场：某时刻空间所有各点温度分布的总温度场：某时刻空间所有各点温度分布的总称。是时间和空间的函数。称。是时间和空间的函数。2.2.等温面：同一时刻、温度场中所有温度相同等温面：同一时刻、温度场中所有温度相同的点连接起来所构成的面。的点连接起来所构成的面。3.3.等温线：用一个平面与各等温面相交，在这等温线：用一个平面与各等温面相交，在这个平面上得到一个等温线簇。个平面上得到一个等温线簇。4.4.导热系数：物质的重要热物性

33、参数，其数值导热系数：物质的重要热物性参数，其数值是物体中单位温度梯度、单位时间通过单位面是物体中单位温度梯度、单位时间通过单位面积的导热量。积的导热量。三、理解要点三、理解要点（三）导热过程的单值性条件（三）导热过程的单值性条件 单值性条件是导热微分方程确定唯一解的附加单值性条件是导热微分方程确定唯一解的附加补充说明条件。包含：几何、物理、时间、补充说明条件。包含：几何、物理、时间、边界。边界条件可分为三类：边界。边界条件可分为三类：1.1.第一类边界条件：第一类边界条件：任一瞬间导热体边界上温度值任一瞬间导热体边界上温度值任一瞬间导热体边界上温度值任一瞬间导热体边界上温度值 2.2.第二类

34、边界条件：第二类边界条件：物体边界热流密度的分布及变化物体边界热流密度的分布及变化物体边界热流密度的分布及变化物体边界热流密度的分布及变化规律规律规律规律 3.3.第三类边界条件：第三类边界条件：边界面周围流体的温度和传热系边界面周围流体的温度和传热系边界面周围流体的温度和传热系边界面周围流体的温度和传热系数数数数三、理解要点三、理解要点（四）对流换热的影响因素（四）对流换热的影响因素 1.1.流动的起因和流动状态：流动的起因和流动状态：自然对流与强迫对流、自然对流与强迫对流、自然对流与强迫对流、自然对流与强迫对流、层流与紊流层流与紊流层流与紊流层流与紊流 2.2.流体的热物理性质：流体的热物

35、理性质：比热容、热导率、密度、动力比热容、热导率、密度、动力比热容、热导率、密度、动力比热容、热导率、密度、动力黏度、运动黏度、膨胀系数黏度、运动黏度、膨胀系数黏度、运动黏度、膨胀系数黏度、运动黏度、膨胀系数 3.3.流体的相变：流体的相变：单相、相变单相、相变单相、相变单相、相变 4.4.换热的几何因素：换热的几何因素：壁面尺寸、粗糙度、形状、流体壁面尺寸、粗糙度、形状、流体壁面尺寸、粗糙度、形状、流体壁面尺寸、粗糙度、形状、流体相对位置相对位置相对位置相对位置 5.5.定性温度与定型尺寸：定性温度与定型尺寸：三、理解要点三、理解要点（五）辐射换热基本概念（五）辐射换热基本概念 1.1.黑体

36、：指能吸收投入到其面上的所有热辐射黑体：指能吸收投入到其面上的所有热辐射能的物体，是一种科学假想的物体。能的物体，是一种科学假想的物体。2.2.辐射力：指单位时间内物体的单位表面积向辐射力：指单位时间内物体的单位表面积向半球空间发射的所有波长的能量总和。半球空间发射的所有波长的能量总和。3.3.单色辐射力：指单位时间内物体单位面积在单色辐射力：指单位时间内物体单位面积在波长附近的单位波长间隔内，向半球空间所波长附近的单位波长间隔内，向半球空间所发射的辐射能。发射的辐射能。4.4.角系数：指表面发射出的辐射能中直接落到角系数：指表面发射出的辐射能中直接落到另一表面上的百分数。另一表面上的百分数。

37、四、掌握重点四、掌握重点（一）导热热阻、对流热阻、辐射热阻定义（一）导热热阻、对流热阻、辐射热阻定义 1.1.导热热阻：当热量在物体内部以热传导导热热阻：当热量在物体内部以热传导的方式传递时遇到的热阻。的方式传递时遇到的热阻。2.2.对流热阻：在对流换热过程中，固体壁对流热阻：在对流换热过程中，固体壁面与流体之间的热阻。面与流体之间的热阻。3.3.辐射热阻：两个温度不同的物体相互辐辐射热阻：两个温度不同的物体相互辐射换热时的热阻。射换热时的热阻。四、掌握重点四、掌握重点（二）平壁导热（二）平壁导热：1.1.第一类边界条件第一类边界条件 图示：图示：4.2-74.2-7、4.2-84.2-8、4

38、.2-94.2-9 公式：公式：4.2-84.2-8、4.2-94.2-9 2.2.第三类边界条件第三类边界条件 图示：图示：4.2-94.2-9 公式：公式：4.2-104.2-10、4.2-114.2-11 3.3.应用：应用：P75P75例题例题6 6 四、掌握重点四、掌握重点n n圆筒壁导热圆筒壁导热：1.1.第一类边界条件第一类边界条件 图示：图示：4.2-104.2-10 公式：公式：4.2-124.2-12、4.2-134.2-13 2.2.第三类边界条件第三类边界条件 图示：图示：4.2-104.2-10 公式：公式：4.2-144.2-14、4.2-154.2-15 3.3.

39、应用：应用：P76P76例题例题7 7四、掌握重点四、掌握重点（三）毕渥数、雷诺数和普朗特数（三）毕渥数、雷诺数和普朗特数 1.1.毕渥数毕渥数 ：又称毕渥准则，是一个准则数，：又称毕渥准则，是一个准则数，无量纲、具有物理意义，表示导热热阻与对无量纲、具有物理意义，表示导热热阻与对流热阻的比值。流热阻的比值。2.2.雷诺数雷诺数 ：表征流体受迫流动时惯性力与：表征流体受迫流动时惯性力与黏滞力的相对比值，反映了流体流态对对流黏滞力的相对比值，反映了流体流态对对流换热的影响。换热的影响。3.3.普朗特数普朗特数 ：又称物性准则，反映流体的：又称物性准则，反映流体的动量传递能力与热量传递能力的相对大

40、小。动量传递能力与热量传递能力的相对大小。四、掌握重点四、掌握重点（四）单相流体对流换热（四）单相流体对流换热 1.管内受迫流动换热管内受迫流动换热 2.外掠圆管流动换热：单管、管束外掠圆管流动换热：单管、管束 3 3.自然对流换热自然对流换热 因温差引起流体的密度差产生浮升力而形因温差引起流体的密度差产生浮升力而形成的流体换热。成的流体换热。层流和紊流层流和紊流 大空间和有限空间大空间和有限空间四、掌握重点四、掌握重点（五）凝结换热与沸腾换热（五）凝结换热与沸腾换热（五）凝结换热与沸腾换热（五）凝结换热与沸腾换热1.1.1.1.凝结换热：膜状凝结与珠状凝结凝结换热：膜状凝结与珠状凝结凝结换热

41、：膜状凝结与珠状凝结凝结换热：膜状凝结与珠状凝结 影响因素：蒸气速度、蒸气含不凝性气体、表面粗糙影响因素：蒸气速度、蒸气含不凝性气体、表面粗糙影响因素：蒸气速度、蒸气含不凝性气体、表面粗糙影响因素：蒸气速度、蒸气含不凝性气体、表面粗糙度、蒸气含油、过热蒸气度、蒸气含油、过热蒸气度、蒸气含油、过热蒸气度、蒸气含油、过热蒸气 增强措施：改变表面几何特征、有效排除不凝性气体、增强措施：改变表面几何特征、有效排除不凝性气体、增强措施：改变表面几何特征、有效排除不凝性气体、增强措施：改变表面几何特征、有效排除不凝性气体、加速凝结液的排除、形成珠状凝结加速凝结液的排除、形成珠状凝结加速凝结液的排除、形成珠

42、状凝结加速凝结液的排除、形成珠状凝结2.2.2.2.沸腾换热：大空间沸腾与强制对流沸腾；饱和沸腾沸腾换热：大空间沸腾与强制对流沸腾；饱和沸腾沸腾换热：大空间沸腾与强制对流沸腾；饱和沸腾沸腾换热：大空间沸腾与强制对流沸腾；饱和沸腾和过冷沸腾。和过冷沸腾。和过冷沸腾。和过冷沸腾。影响因素：不凝结气体、过冷度、液位高度、重力加影响因素：不凝结气体、过冷度、液位高度、重力加影响因素：不凝结气体、过冷度、液位高度、重力加影响因素：不凝结气体、过冷度、液位高度、重力加速度、沸腾表面结构速度、沸腾表面结构速度、沸腾表面结构速度、沸腾表面结构 增强措施：在管表面用烧结法覆盖一层多孔铜或多孔增强措施：在管表面用

43、烧结法覆盖一层多孔铜或多孔增强措施：在管表面用烧结法覆盖一层多孔铜或多孔增强措施：在管表面用烧结法覆盖一层多孔铜或多孔铝或用机械加工方法使管表面形成微孔层铝或用机械加工方法使管表面形成微孔层铝或用机械加工方法使管表面形成微孔层铝或用机械加工方法使管表面形成微孔层四、掌握重点四、掌握重点（六）辐射换热基本定律（六）辐射换热基本定律 1.普朗克定律：描述黑体辐射能量沿波长普朗克定律：描述黑体辐射能量沿波长分布的规律。分布的规律。2.斯蒂芬斯蒂芬-玻尔兹曼定律：描述黑体辐射力玻尔兹曼定律：描述黑体辐射力随温度的变化规律。随温度的变化规律。3.兰贝特定律：描述黑体辐射能量沿半球兰贝特定律：描述黑体辐射

44、能量沿半球空间方向的变化规律。空间方向的变化规律。4.基尔霍夫定律基尔霍夫定律（了解）：（了解）：描述单色定向描述单色定向发射率与单色定向吸收率的变化规律发射率与单色定向吸收率的变化规律四、掌握重点四、掌握重点（八）强化传热与削弱传热的方法（八）强化传热与削弱传热的方法 1.强化传热方法：强化传热方法：7种。种。扩展传热面；改变流动状态；改变流动物扩展传热面；改变流动状态；改变流动物性；改变表面状况：增加粗糙度、改变表面性；改变表面状况：增加粗糙度、改变表面状况；改变换热面积形状和大小；改变能量状况；改变换热面积形状和大小；改变能量传递方式；靠外力产生振荡。传递方式；靠外力产生振荡。2.削弱传

45、热的方法：削弱传热的方法：2种种 覆盖绝缘材料；改变表面状况。覆盖绝缘材料；改变表面状况。第三节第三节 流体力学流体力学一、知识结构一、知识结构n n流体力学流体力学 基本概念、流体静力学、流体动力学基本概念、流体静力学、流体动力学流动阻力及能量损失、气体流动流动阻力及能量损失、气体流动n n泵与风机泵与风机 种类、工作原理及特点、性能、调节、种类、工作原理及特点、性能、调节、安装选型安装选型二、了解内容二、了解内容n n流体的表面张力和毛细力流体的表面张力和毛细力n n流体流动的分类流体流动的分类n n流体动力学的基本概念流体动力学的基本概念n n非圆形管道沿程损失的计算非圆形管道沿程损失的

46、计算n n简单管道流动的计算简单管道流动的计算n n泵与风机的工作原理与特点泵与风机的工作原理与特点n n泵与风机的选型原则与方法泵与风机的选型原则与方法 三、理解要点三、理解要点（一）压力体：与该体积内有无液体或是否充满液体（一）压力体：与该体积内有无液体或是否充满液体（一）压力体：与该体积内有无液体或是否充满液体（一）压力体：与该体积内有无液体或是否充满液体无关，是曲面和自由液面或者自由液面的延长面包无关，是曲面和自由液面或者自由液面的延长面包无关，是曲面和自由液面或者自由液面的延长面包无关，是曲面和自由液面或者自由液面的延长面包容的体积。容的体积。容的体积。容的体积。（二）绝对压强、相对

47、压强、真空（二）绝对压强、相对压强、真空（二）绝对压强、相对压强、真空（二）绝对压强、相对压强、真空 绝对压强绝对压强绝对压强绝对压强 ：以完全真空为基准：以完全真空为基准：以完全真空为基准：以完全真空为基准 相对压强相对压强相对压强相对压强 ：以当地压强：以当地压强：以当地压强：以当地压强 为基准为基准为基准为基准 真空真空真空真空 ：低于：低于：低于：低于 的数值的数值的数值的数值（三）动能修正系数（三）动能修正系数（三）动能修正系数（三）动能修正系数 1 1（P103P103P103P103）：）：）：）：特征：取决于过流断面上流速分布的均匀程度及断特征：取决于过流断面上流速分布的均匀程

48、度及断特征：取决于过流断面上流速分布的均匀程度及断特征：取决于过流断面上流速分布的均匀程度及断面的形状和大小。流速分布愈均匀，面的形状和大小。流速分布愈均匀，面的形状和大小。流速分布愈均匀，面的形状和大小。流速分布愈均匀，愈接近愈接近愈接近愈接近1 1，流，流，流，流速分布愈不均匀，速分布愈不均匀，速分布愈不均匀，速分布愈不均匀，愈大。愈大。愈大。愈大。三、理解要点三、理解要点（四）雷诺数：判别流体流动状态的准则数。（四）雷诺数：判别流体流动状态的准则数。（四）雷诺数：判别流体流动状态的准则数。（四）雷诺数：判别流体流动状态的准则数。工程中，一般取圆管的临界雷诺数工程中，一般取圆管的临界雷诺数

49、工程中，一般取圆管的临界雷诺数工程中，一般取圆管的临界雷诺数ReReReRecrcrcrcr2000200020002000。（五）声速与马赫数（五）声速与马赫数（五）声速与马赫数（五）声速与马赫数 声速：微弱扰动波在弹性介质中的传播速度声速：微弱扰动波在弹性介质中的传播速度声速：微弱扰动波在弹性介质中的传播速度声速：微弱扰动波在弹性介质中的传播速度 马赫数：气体在某点的流速与当地声速之比马赫数：气体在某点的流速与当地声速之比马赫数：气体在某点的流速与当地声速之比马赫数：气体在某点的流速与当地声速之比（六）泵与风机的性能曲线（六）泵与风机的性能曲线（六）泵与风机的性能曲线（六）泵与风机的性能曲

50、线 1.1.性能曲线：在一定的转速下，以流量作为基本变性能曲线：在一定的转速下，以流量作为基本变性能曲线：在一定的转速下，以流量作为基本变性能曲线：在一定的转速下，以流量作为基本变量，其他各参数随流量改变而变化的曲线。量，其他各参数随流量改变而变化的曲线。量，其他各参数随流量改变而变化的曲线。量，其他各参数随流量改变而变化的曲线。2.2.2.2.种类：流量与扬程、流量与轴功率、流量与效率种类：流量与扬程、流量与轴功率、流量与效率种类：流量与扬程、流量与轴功率、流量与效率种类：流量与扬程、流量与轴功率、流量与效率四、掌握重点四、掌握重点（一）流体的粘性（一）流体的粘性1.1.定义：流体内部产生的