熱工 期末復(fù)習(xí)總結(jié)

第一章

1.工程熱力學(xué)主要研究熱能和機(jī)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(xué)主要研究熱量傳遞的規(guī)律。

3.凡是能將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器統(tǒng)稱為熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，簡(jiǎn)稱熱機(jī)。

4.熱能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換是通過(guò)媒介物質(zhì)在熱機(jī)中的一系列狀態(tài)變化過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這種媒介物質(zhì)稱為工質(zhì)。

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

6.工程熱力學(xué)通常選取一定的工質(zhì)或空間作為研究對(duì)象，稱之為熱力系統(tǒng)，簡(jiǎn)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(shí)的也可以是假想的，可以是固定的，也可以是移動(dòng)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(wú)物質(zhì)交換的系統(tǒng)。2開(kāi)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(wú)熱量交換的系統(tǒng)4孤立系統(tǒng)與外界既無(wú)能量(功。熱量)交換又無(wú)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(jiǎn)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(chǎng)除外}的條件下，工質(zhì)（或系統(tǒng)）的狀態(tài)參數(shù)不隨時(shí)間而變化的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。

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

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

13.系統(tǒng)由一個(gè)狀態(tài)到達(dá)另一個(gè)狀態(tài)的變化過(guò)程稱為熱力過(guò)程，簡(jiǎn)稱過(guò)程。

14.如果在熱力過(guò)程中系統(tǒng)所經(jīng)歷的每一個(gè)狀態(tài)都無(wú)限地接近平衡態(tài)，這種過(guò)程稱為準(zhǔn)平衡過(guò)程，又稱為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。在狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖上可以用連續(xù)的實(shí)線表示。

15.如果系統(tǒng)完成了某一過(guò)程之后，再沿著原路徑逆行而回到原來(lái)的狀態(tài)，外界也隨之回復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)而不留下任何變化，這一過(guò)程稱為可逆過(guò)程，否則這一過(guò)程稱為不可逆過(guò)程。16.在力學(xué)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(jī)械能的過(guò)程是通過(guò)工質(zhì)的體積膨脹實(shí)現(xiàn)的。工質(zhì)在體積膨脹時(shí)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(xué)第一定律：在熱能與其他形式能的相互轉(zhuǎn)換過(guò)程中，能的總量始終不變。另一種表述：不花費(fèi)能量就可以產(chǎn)生功的第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制造成功的。2.閉口系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律表達(dá)式：QUW1）微元過(guò)程：QdUW

22）微元過(guò)程的可逆過(guò)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(guò)程：qupdvqdupdv3.開(kāi)口系統(tǒng)穩(wěn)定流動(dòng)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(dāng)大，分子體積與氣體的總體積相比可忽略不計(jì)，分子之

間無(wú)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(guò)程方程式kg，Rg8.314kJmolK

交換的熱量初終狀態(tài)參數(shù)間關(guān)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(jī)的種類：活塞式，葉輪式

13.各種類型壓氣機(jī)的壓氣過(guò)程：吸氣，壓縮，排氣

14.單級(jí)活塞式壓氣機(jī)的理想工作過(guò)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(kuò)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(shù)功、流動(dòng)功之間有何區(qū)別與聯(lián)系？流動(dòng)功的大小與過(guò)程特性有無(wú)關(guān)系？

答：膨脹功是系統(tǒng)由于體積變化對(duì)外所作的功；軸功是指工質(zhì)流經(jīng)熱力設(shè)備（開(kāi)口系統(tǒng)）時(shí)，熱力設(shè)備與外界交換的機(jī)械功，由于這個(gè)機(jī)械工通常是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的軸輸入、輸出，所以工程上習(xí)慣成為軸功；而技術(shù)功不僅包括軸功，還包括工質(zhì)在流動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能（宏觀動(dòng)能和勢(shì)能）的變化；流動(dòng)功又稱為推進(jìn)功，1kg工質(zhì)的流動(dòng)功等于其壓力和比容的乘積，它是工質(zhì)在流動(dòng)中向前方傳遞的功，只有在工質(zhì)的流動(dòng)過(guò)程中才出現(xiàn)。對(duì)于有工質(zhì)組成的簡(jiǎn)單可壓縮系統(tǒng)，工質(zhì)在穩(wěn)定流動(dòng)過(guò)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(jìn)出開(kāi)口系統(tǒng)時(shí)的流動(dòng)功的代數(shù)和，一部分用于增加工質(zhì)的宏觀動(dòng)能和勢(shì)能，最后一部分是作為熱力設(shè)備的軸功。對(duì)于穩(wěn)定流動(dòng)，工質(zhì)的技術(shù)功等于膨脹功與流動(dòng)功差值的代數(shù)和。如果工質(zhì)進(jìn)、出熱力設(shè)備的宏觀動(dòng)能和勢(shì)能變化很小，可忽略不計(jì)，則技術(shù)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(kāi)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(gè)可逆定溫過(guò)程和兩個(gè)可逆絕熱過(guò)程組成。

c1T2s2s1T11

T1s2s1T21)因?yàn)槭降膶?dǎo)出過(guò)程并沒(méi)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?zé)嵩吹臏囟?/p>

T1與低溫?zé)嵩吹臏囟萒2，而與工質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)。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?yàn)門1或T20都是不可能的。這說(shuō)

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

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

變?yōu)闄C(jī)械能的，只有一個(gè)熱源的第二類永動(dòng)機(jī)是不可能的。

第五章

9.絕對(duì)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(duì)濕度。

10.相對(duì)濕度：濕空氣的絕對(duì)濕度v與同溫度下濕空氣的最大絕對(duì)濕度，即飽和濕空氣的絕對(duì)濕度s之比稱為濕空氣的相對(duì)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(dòng)力循環(huán)：熱機(jī)的工作循環(huán)

2.郎肯循環(huán)：在實(shí)際蒸汽動(dòng)力循環(huán)的基礎(chǔ)上經(jīng)簡(jiǎn)化處理得到

的最簡(jiǎn)單，最基本的理想蒸汽動(dòng)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(jī)工作循環(huán)的四個(gè)沖程：進(jìn)氣沖程，壓縮沖程，動(dòng)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(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射2.熱傳導(dǎo)（簡(jiǎn)稱導(dǎo)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(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的熱量傳遞現(xiàn)象。

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

4.對(duì)流換熱：流體與固體表面之間的熱量傳遞是熱對(duì)流和導(dǎo)熱兩種基本傳熱方式共同作用的結(jié)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(yùn)動(dòng)（或者說(shuō)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(dāng)物體之間存在溫差時(shí)，以熱輻射的方式進(jìn)行能量交換的結(jié)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(diǎn)：（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(yáng)輻射穿過(guò)浩瀚的太空到達(dá)地球就是典型的實(shí)例；（3）物體之間以熱輻射的方式進(jìn)行的熱量傳遞是雙向的。當(dāng)兩個(gè)物體溫度不同時(shí)，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(gè)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(jìn)行，只不過(guò)處于動(dòng)態(tài)平衡而已。

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

1.溫度場(chǎng)：在某一時(shí)刻τ，物體內(nèi)所有各點(diǎn)的溫度分布稱為該物體在τ時(shí)刻的溫度場(chǎng)。2.非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)：隨時(shí)間變化的溫度場(chǎng)。3.非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)中的導(dǎo)熱。4.穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)：不隨時(shí)間變化的溫度場(chǎng)9.單值性條件：（1）幾何條件2物理?xiàng)l件3時(shí)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(dǎo)熱：

11.圓筒壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：這兩個(gè)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(dāng)作常量處理3.對(duì)流換熱的主要研究方法：

（1）分析法（2）數(shù)值法（3）實(shí)驗(yàn)法（4）比擬法（5）相似理論法4.對(duì)流換熱的單直性條件：

(1)幾何條件（2）物理?xiàng)l件（3）時(shí)間條件（4）邊界條件

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

6.熱邊界層：當(dāng)溫度均勻的流體與它所流過(guò)的固體壁面溫度不同時(shí)，在壁面附近會(huì)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(zhǎng)度L相比是很小的量。

（2）流場(chǎng)劃分為邊界層區(qū)和主流區(qū)。流動(dòng)邊界層內(nèi)存在較大的速度梯度，是發(fā)生動(dòng)量擴(kuò)散（即粘性力作用）的主要區(qū)域。在流動(dòng)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(kuò)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(dòng)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(yuǎn)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(dǎo)熱。湍流邊界層的主要熱阻在層流底層。

10.努謝爾特準(zhǔn)則：Nua1

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

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

（1）不凝結(jié)氣體（2）蒸汽流速（3）蒸汽過(guò)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(jié)換熱的計(jì)算公式：h0.729dtstw2314

20.膜狀凝結(jié)換熱的強(qiáng)化

關(guān)鍵措施就是設(shè)法將凝結(jié)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(guò)冷沸騰，飽和沸騰，大容器沸騰，強(qiáng)迫對(duì)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(duì)流（2）核態(tài)沸騰（3）過(guò)度沸騰（4）膜態(tài)沸騰第十一章

1.投入輻射：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)投射到單位面積物體表面上的全波長(zhǎng)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(zhǎng)和溫度的變化具有的特點(diǎn)1溫度愈高，同一波長(zhǎng)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(zhǎng)連續(xù)變化，并在某一波長(zhǎng)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(zhǎng)愈來(lái)愈小，即在波長(zhǎng)坐標(biāo)中的位置向短波方向移動(dòng)7.輻射強(qiáng)度：Ar28.輻射力：?jiǎn)挝粫r(shí)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(zhǎng)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：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)離開(kāi)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(lái)實(shí)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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