工程热力学和传热学

工程热力学和传热学第一篇工程热力学第二篇传热学第一章概论•热能及其利用•工程热力学的研究对象、内容和方法•传热学的研究对象热能及其利用•热能的动力利用•热能的直接利用当今世界两大研究热点问题：节能环保可再生能源：酒精、木材等不可再生能源：石油、煤炭代用燃料：酒精、天然气、液化气、二甲醚等双燃料（两者混合）节能内燃机环保原因:石油内燃机燃料的燃烧化学能热能热能机械能对外做功燃烧热量的传递（传热）热能转化为机械能（机械设备的热分析）冰箱(机械能热能)飞机(热能机械能)汽车(热能机械能)热电厂(热能机械能)工程热力学和传热学的研究内容及其在科学技术和工程中的应用特别是在下列技术领域大量存在、工程热力学和传热学问题动力、化工、制冷、建筑、机械制造、新能源、微电子、核能、航空航天、微机电系统（MEMS）、新材料、军事科学与技术、生命科学与生物技术…工程热力学和传热学在生产技术等众多领域中的应用十分广泛：在几个特殊领域中也有许多应用：a航空航天：高温叶片气膜冷却与发汗冷却；火箭推力室的再生冷却与发汗冷却；卫星与空间站热控制；空间飞行器重返大气层冷却；超高音速飞行器（Ma=10）冷却；核热火箭、电火箭；微型火箭（电火箭、化学火箭）；太阳能高空无人飞机b微电子：电子芯片冷却c生物医学：肿瘤高温热疗；生物芯片；组织与器官的冷冻保存d军事：飞机、坦克；激光武器；弹药贮存e制冷：跨临界二氧化碳汽车空调/热泵；高温水源热泵f新能源：太阳能；燃料电池热能在热机中的转换过程一、热能动力装置中热能转换为机械能的过程热能动力装置蒸汽动力装置内燃动力装置燃气进口排入大气1.内燃动力装置2.蒸汽动力装置二、制冷装置中热量从低温处传递到高温处的过程蒸发器q2压缩机q1w冷凝器膨胀阀1234工程热力学的研究对象、内容和方法研究对象：热能与机械能相互转换的规律和方法以及提高转换效率的途径。基本内容：1）基本概念和定律；2）工质的性质和过程；3）工程应用；方法：1）宏观方法；(宏观热力学或经典热力学)2）微观方法；(微观热力学或统计热力学)传热学的研究对象和问题研究对象：传热学是研究由温差引起的热量传递规律的科学。实际问题分为两大类：1）确定设备所应有的热传递速率2）确定设备所要求的温度分布热传递分为三种基本方式:热传导、热对流、热辐射传热学与热力学的区别热力学系统从一个平衡态到另一个平衡态的过程中传递热量的多少。传热学关心的是热量传递的过程，即热量传递的速率。热力学：传热学：Φtm)(),,,(fΦzyxt水，M220oC铁块,M1300oC