熱工基礎(chǔ)各章總結(jié)

第一章1、 平衡狀態(tài)定義：在不受外界影響的條件下，工質(zhì)（或系統(tǒng)）的狀態(tài)參數(shù)不隨時(shí)間變化而變化的狀態(tài)。平衡與均勻：均勻一定平衡、平衡不一定均勻平衡與穩(wěn)定：穩(wěn)定不一定平衡，平衡一定穩(wěn)定特點(diǎn)：平衡狀態(tài)具有確定的狀態(tài)參數(shù)。工程熱力學(xué)只研究系統(tǒng)平衡狀態(tài)的原因：平衡狀態(tài)概念的提出，使整個(gè)系統(tǒng)可用一組統(tǒng)一的、并具有確定數(shù)值的狀態(tài)參數(shù)來(lái)描述其狀態(tài)，使熱力分析大為簡(jiǎn)化。2、 狀態(tài)參數(shù)狀態(tài)參數(shù)是定量描述工質(zhì)狀態(tài)的狀態(tài)量。其性質(zhì)是狀態(tài)參數(shù)的變化量只取決于給定的初、終狀態(tài)，與變化過(guò)程的路徑無(wú)關(guān)。如果系統(tǒng)經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化又返回初態(tài)，其所有狀態(tài)參數(shù)的變化量為零。六個(gè)基本狀態(tài)參數(shù)：PVT內(nèi)能焓熵3、 準(zhǔn)平衡過(guò)程定義：由一系列連續(xù)的準(zhǔn)平衡態(tài)組成的過(guò)程稱(chēng)為準(zhǔn)平衡過(guò)程，又稱(chēng)準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。實(shí)現(xiàn)條件：（1）推動(dòng)過(guò)程進(jìn)行的勢(shì)差（壓差、溫差）無(wú)限?。唬?）馳豫時(shí)間短，即系統(tǒng)從不平衡到平衡的馳豫時(shí)間遠(yuǎn)小于過(guò)程進(jìn)行所用的時(shí)間。特點(diǎn)：系統(tǒng)內(nèi)外勢(shì)差足夠小，過(guò)程進(jìn)行得足夠慢，而熱力系恢復(fù)平衡的速度很快，所以工程上的大多數(shù)過(guò)程都可以作為準(zhǔn)平衡過(guò)程進(jìn)行分析。建立準(zhǔn)平衡過(guò)程概念的好處：（1）可以用確定的狀態(tài)參數(shù)描述過(guò)程；（2）可以在參數(shù)坐標(biāo)圖上用一條連續(xù)曲線表示過(guò)程。4、可逆過(guò)程準(zhǔn)平衡過(guò)程概念的提出只是為了描述系統(tǒng)的熱力過(guò)程，但為了計(jì)算系統(tǒng)與外界交換的功量和熱量，就必須引出可逆過(guò)程的概念。定義：過(guò)程能沿原路徑逆向進(jìn)行，并且系統(tǒng)與外界同時(shí)返回原態(tài)而不留下任何變化。實(shí)現(xiàn)條件：在滿足準(zhǔn)平衡過(guò)程條件下，還要求過(guò)程中無(wú)任何耗散效應(yīng)（通過(guò)摩擦、電阻、磁阻等使功變?yōu)闊岬男?yīng)）建立可逆過(guò)程概念的好處：（1）由于可逆過(guò)程系統(tǒng)內(nèi)外的勢(shì)差無(wú)限小，可以認(rèn)為系統(tǒng)內(nèi)部的壓力、溫度與外界近似相等，因此可以用系統(tǒng)內(nèi)的參數(shù)代替復(fù)雜、未知的外界參數(shù)，從而簡(jiǎn)化問(wèn)題，使實(shí)際過(guò)程的計(jì)算成為可能，即先把實(shí)際過(guò)程當(dāng)作可逆過(guò)程進(jìn)行分析計(jì)算，然后再用由實(shí)驗(yàn)得出的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)加以修正；（2）由于可逆過(guò)程是沒(méi)有任何能量損失的理想過(guò)程，因此，它給出了熱力設(shè)備和裝置能量轉(zhuǎn)換的理想極限，為實(shí)際過(guò)程的改善指明了方向。5、 熱力系統(tǒng)（1） 閉口系統(tǒng)：與外界無(wú)物質(zhì)交換。（能發(fā)生能量交換）（2） 開(kāi)口系統(tǒng)：與外界有物質(zhì)交換。（3） 絕熱系統(tǒng)：與外界無(wú)熱量交換。（4） 孤立系統(tǒng)：與外界既無(wú)能量（功量，熱量）交換，又無(wú)物質(zhì)交換。壓力的計(jì)算絕對(duì)壓力P,環(huán)境壓力Pb（大氣壓力），表壓力Pe（壓力表的數(shù)值），真空度Pv（絕對(duì)壓力＜環(huán)境壓力時(shí)測(cè)壓表的數(shù)值）（真空度也是表壓力的一種）關(guān)系： P=Pb+Pe(P>Pb)P=Pb-Pv(P<Pb)單位換算： latm=760mmHg=1.01x105Pa=1barlmmHg=133.3pa1mmHg=0.0013332bar7.溫度的計(jì)算F=（9/5）C+32K=C+273.15第二章1、 熱力學(xué)第一定律實(shí)質(zhì)：能量守恒。表明當(dāng)熱能與其他形式的能量相互轉(zhuǎn)換時(shí)，能的總量保持不變。2、 儲(chǔ)存能系統(tǒng)儲(chǔ)存的能量稱(chēng)為儲(chǔ)存能，包括內(nèi)部?jī)?chǔ)存能和外部?jī)?chǔ)存能。1） 內(nèi)部?jī)?chǔ)存能 熱力學(xué)能它與系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)粒子的微觀運(yùn)動(dòng)和粒子的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。熱力學(xué)能是狀態(tài)參數(shù)。在簡(jiǎn)單可壓縮系中，不涉及化學(xué)反應(yīng)、核反應(yīng)和電磁場(chǎng)作用，可認(rèn)為工質(zhì)的熱力學(xué)能僅包括分子的內(nèi)動(dòng)能和內(nèi)位能。分子的內(nèi)動(dòng)能與工質(zhì)的溫度有關(guān)，溫度越高，分子的內(nèi)動(dòng)能越大；分子的內(nèi)位能與工質(zhì)的比容有關(guān)，比容越大，分子的內(nèi)位能越小。理想氣體遠(yuǎn)離液態(tài)點(diǎn)，分子間距（比容）較大，分子的內(nèi)位能忽略不計(jì)，其熱力學(xué)能僅包括分子的內(nèi)動(dòng)能，因此，理想氣體的熱力學(xué)能是溫度的單值函數(shù)。2） 外部?jī)?chǔ)存能外部?jī)?chǔ)存能是系統(tǒng)整體相對(duì)于外界參考坐標(biāo)系的宏觀能量,包括系統(tǒng)整體作宏觀運(yùn)動(dòng)時(shí)的宏觀動(dòng)能和相對(duì)于外界參考基準(zhǔn)點(diǎn)的重力位能。（3）系統(tǒng)的總儲(chǔ)存能（簡(jiǎn)稱(chēng)總能）系統(tǒng)的總儲(chǔ)存能為熱力學(xué)能、宏觀動(dòng)能和重力位能的總和。（內(nèi)部?jī)?chǔ)存能+外部?jī)?chǔ)存能）3、 轉(zhuǎn)移能——功量和熱量功量和熱量是系統(tǒng)與外界交換的能量，其大小與系統(tǒng)的狀態(tài)無(wú)關(guān)，而是與傳遞能量時(shí)所經(jīng)歷的具體過(guò)程有關(guān)。所以功量和熱量不是狀態(tài)參數(shù)，而是與過(guò)程特征有關(guān)的過(guò)程量，稱(chēng)為轉(zhuǎn)移能或遷移能。4、 開(kāi)口系能量方程Q=CmAT5、 閉口系能量方程熱力學(xué)第一定律應(yīng)用于（靜止的）閉口系時(shí)的能量關(guān)系式即為閉口系能量方程。閉口系：系統(tǒng)的動(dòng)能變化和重力勢(shì)能變化可以忽略，此時(shí)系統(tǒng)的總能變化等于系統(tǒng)熱力學(xué)能的變化（AE=AU）其表達(dá)式有以下幾種形式，它們的使用條件不同：1)23q=Au+w1)23q=Au+wQ=AU+Wq=Au+fpdvq=cAT+V或Q=AU+J2pdViQ=mcAT+J2pdVV 1適用條件：任意工質(zhì)、任意過(guò)程）（適用條件：任意工質(zhì)、可逆過(guò)程）（適用條件：理想氣體、可逆過(guò)程6、穩(wěn)流系能量方程熱力學(xué)第一定律應(yīng)用于穩(wěn)流系時(shí)的能量關(guān)系式即為穩(wěn)流系能量方程。其表達(dá)式也有以下q=Ah+wt或q=Ah-Jvdpq=cAT-Jvpdp1)23或或1)23或或Q=AH+WtQ=AH_J2VdpQ=mcAT-J2Vdpp i適用條件：任意工質(zhì)、任意過(guò)程）適用條件：任意工質(zhì)、可逆過(guò)程）（適用條件：理想氣體、可逆過(guò)程7、穩(wěn)定流動(dòng)過(guò)程中幾種功量的關(guān)系在穩(wěn)流系中，隱含的膨脹功等于流動(dòng)功和技術(shù)功之和，即（1）w=A（pv）+—Ac2+gAz+w=w+w12 s丿ft其中，技術(shù)功為出口與進(jìn)口處的動(dòng)能差、位能差和軸功之和，即w=丄Ac2+gAz+wt2 s除了噴管、擴(kuò)壓管外，進(jìn)出口的動(dòng)、位能一般都可以忽略：Wt=Ws=-/vdp特殊：（1）熱交換器：Ws=0（2） 動(dòng)力機(jī)械：q=0（3） 絕熱節(jié)流：q=O;Ws=O（不是定焓過(guò)程）8、焓的定義及其物理意義由于在流動(dòng)過(guò)程中，工質(zhì)必定攜帶的能量除熱力學(xué)能U外，還有推動(dòng)功（推進(jìn)功）pV,所以為工程應(yīng)用方便起見(jiàn)，把二者組合為焓H，所以說(shuō)焓是流動(dòng)工質(zhì)攜帶的基本能量，或者說(shuō)是流動(dòng)工質(zhì)所攜帶的總能量中與熱力狀態(tài)有關(guān)的那部分能量。焓的定義式為H=U+pV 或 h=u+pv焓的物理意義可簡(jiǎn)單總結(jié)如下：（1） 對(duì)非流動(dòng)工質(zhì)，焓僅是狀態(tài)參數(shù)。（2） 對(duì)流動(dòng)工質(zhì)，焓既是狀態(tài)參數(shù)，也是工質(zhì)流動(dòng)時(shí)攜帶的取決于熱力狀態(tài)的那部分能量（或基本能量）。理想氣體的焓和熱力學(xué)能一樣，也僅是溫度的單值函數(shù)。第三章1、理想氣體的熱力性質(zhì)（1）狀態(tài)方程?狀態(tài)方程pv=RgT反映的是同一平衡狀態(tài)下基本狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系，只能用于同一平衡狀態(tài)，不能用于過(guò)程計(jì)算。注意不要把狀態(tài)方程和過(guò)程方程混淆。公式中的壓力為絕對(duì)壓力P，單位為pa；溫度為絕對(duì)溫度，單位為K;Rg為氣體常數(shù)。單位為J//Kg?K)常用空氣：Rg=287不同物量單位的表達(dá)形式：(1)質(zhì)量為m：pV=mRgT1mol物質(zhì)：pVm=MRgTM:摩爾質(zhì)量：lmol物質(zhì)的質(zhì)量Vm:摩爾體積：lmol物質(zhì)的體積=M?vR=MRg:pV=nRTR：摩爾氣體常數(shù)，標(biāo)況下=8.314J/(mol-K)n：物質(zhì)的量=m/M使用時(shí)注意各物理量的單位與氣體常數(shù)R或通用氣體常數(shù)R協(xié)調(diào)一致。g比熱容理想氣體的定值摩爾熱容單原子氣體雙原子氣體(空氣)多原子氣體Cv,m3/2R5/2R7/2RCp,m5/2R7/2R9/2Ry1.671.401.29Cv=Cv,m/M

Cp=Cp,m/M

Y=Cp/Cv

Cp=Cv+R學(xué)習(xí)比熱容時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：?容積比熱容c的單位為：J/(Nm3?K)，其物量單位必須是標(biāo)準(zhǔn)立方米(Nm3),即氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的體(容)積?平均比熱容表的自變量是攝氏溫標(biāo)，千萬(wàn)不要將t化為T(mén)。⑶理想氣體熱力學(xué)能、焓和熵的計(jì)算△u=JCvdT△h=JCpdT△s=Cv?ln(p2/p1)+Cp?ln(v2/v1)=Cv?ln(T2/T1)+mRg?ln(v2/v1)=Cp??ln(T2/T1)-mRg?ln(p2/p1)理想氣體的熱力學(xué)能和焓僅是溫度的函數(shù)，而熵則與2個(gè)獨(dú)立的基本狀態(tài)參數(shù)有關(guān)。應(yīng)當(dāng)注意：盡管計(jì)算公式是利用可逆過(guò)程的公式推導(dǎo)得到，但由于熱力學(xué)能、焓和熵都是狀態(tài)參數(shù)，其計(jì)算公式適用于理想氣體的任意過(guò)程。2、理想氣體的熱力過(guò)程公式：P60頁(yè)表3.21?定容過(guò)程v=常數(shù)△u=JCvdT=q

吸收的熱量=內(nèi)能的增量△h=JCpdT2?定壓過(guò)程P=常數(shù)Q=h2-h13吸收的熱量=內(nèi)能的增量△h=JCpdT2?定壓過(guò)程P=常數(shù)Q=h2-h13?定溫過(guò)程T=常數(shù)△u=^h=04?定熵過(guò)程(可逆絕熱過(guò)程)比熱容比y=kQ=0W=-Au吸收的熱量=焓的增量吸收的熱量=膨脹功=技術(shù)功技術(shù)功=焓的減少量Wt=-Ah=-kAuW=-Au(1)4種基本熱力過(guò)程及多變過(guò)程的特點(diǎn)和過(guò)程方程基本方程pvn=const，可認(rèn)為理想氣體在可逆過(guò)程中都遵循該關(guān)系式。多變指數(shù)n的取值范圍為從710T+8之間的任一實(shí)數(shù)而4種基本熱力過(guò)程則是所有可逆多變過(guò)程中的幾個(gè)特例，根據(jù)過(guò)程特點(diǎn)分別為定容過(guò)程：n=±8定壓過(guò)程：n=0定溫過(guò)程：n=1定熵過(guò)程：n=K2)過(guò)程中任意兩狀態(tài)間p、%T參數(shù)之間的關(guān)系由克拉貝龍方程可以很容易地推得定容、定壓和定溫過(guò)程中任意兩狀態(tài)間p、v、T參數(shù)之間的關(guān)系式3)過(guò)程中系統(tǒng)與外界交換的功量和熱量?對(duì)于定容和定壓過(guò)程，選用以下可逆過(guò)程的基本積分式計(jì)算功量很方便，即容積功：w=J2pdv■技術(shù)功:w=-j2vdpt顯然，定容過(guò)程：w=°,w=v(p—p)=-vApTOC\o"1-5"\h\zt 1 2定壓過(guò)程：w=p(v—v)=pAv， w=02 1 t定容過(guò)程容積功為零，定壓過(guò)程技術(shù)功為零

?對(duì)于定溫過(guò)程，仍可以用可逆過(guò)程的基本積分式計(jì)算功量，只需利用理想氣體狀態(tài)方程將p化為V的函數(shù)形式計(jì)算w,或?qū)化為p的函數(shù)形式計(jì)算氣。如下所示:w=f2pdv=f2~^dv=RTin=RTin耳i iv gvgp

w=—f2vdp=—f2~^dp=RTInZ=RTInZt1 1p gpgv比較以上兩式，有w=wt即定溫過(guò)程的容積功等于技術(shù)功。定溫過(guò)程計(jì)算功量的另一種方法是利用能量方程式，結(jié)合閉口系和穩(wěn)流系的能量方程式,可進(jìn)步得出w=w可進(jìn)步得出w=w=q。因此，對(duì)可逆等溫過(guò)程，利用下式計(jì)算功量更方便。w=q=f2Tds=TAs=TRln~2=TR厶

t ] gvgp12定溫過(guò)程的容積功、技術(shù)功、以及換熱量均相等，只需求出一個(gè)即可。?對(duì)于絕熱過(guò)程，利用能量方程式計(jì)算功量較方便，即Rw=—Au=c(T—T)=k(T—T)V1 2K—1 1 2KRw=—Ah=c(T—T)= g(T—T)=Kwt p1 2K—1 1 2注意：以上兩式對(duì)可逆絕熱(定熵)和不可逆絕熱過(guò)程都適用，這是由于在q=0的條件下,容積功等于狀態(tài)參數(shù)熱力學(xué)能的變化量，技術(shù)功等于狀態(tài)參數(shù)焓的變化量，而狀態(tài)參數(shù)與過(guò)程是否可逆無(wú)關(guān)。當(dāng)然，如果可逆絕熱和不可逆絕熱過(guò)程的初始狀態(tài)相同，那么它們的終了狀態(tài)一定不同，實(shí)際計(jì)算出的w和wt也不同。所以只是w和wt的計(jì)算表達(dá)式相同。?除定容過(guò)程外，各種過(guò)程的技術(shù)功都是容積功的n倍，即wt=nw，因此，只要計(jì)算出其中一個(gè)，另一個(gè)也就很容易得到。電熱量?對(duì)于定容和定壓過(guò)程，選用以下公式計(jì)算熱量很方便，即定容過(guò)程： q=c(T一T)=cATV2 1 V定壓過(guò)程： q=c(T—T)=cATp2 1 p對(duì)于定溫過(guò)程，則選用以下公式計(jì)算熱量很方便，即q=f2Tds=TAs=TRln?=TR11 gvgp對(duì)于絕熱過(guò)程，直接有：對(duì)于多變過(guò)程，可利用能量方程計(jì)算熱量，即(T(T—T)21q=Au+w=c(T一T)+ l(T一T)=TOC\o"1-5"\h\zV2 1 1—n2 1利用邁耶公式c=c+R及c/c=K，可得pVg pVq=年c(T—T)n—1V2 1⑷4種基本熱力過(guò)程及多變過(guò)程在p-v圖、T-s圖上的表示及特點(diǎn)第四章1、熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)

熱力過(guò)程只能朝著能量品質(zhì)不變（可逆過(guò)程）或能量品質(zhì)降低的方向進(jìn)行。一切自發(fā)過(guò)程的能量品質(zhì)總是降低的，因此可以自發(fā)進(jìn)行，而自發(fā)過(guò)程的逆過(guò)程是能量品質(zhì)升高的過(guò)程，不能自發(fā)進(jìn)行，必須有一個(gè)能量品質(zhì)降低的過(guò)程作為補(bǔ)償條件才能進(jìn)行，總效果是能量品質(zhì)不變或降低。表述：克勞修斯：不可能將熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他的變化；開(kāi)爾文：不可能從單一熱源取熱，并使之全部轉(zhuǎn)化為功而不產(chǎn)生其他的影響；熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式可歸納為以下幾種：（1）卡諾定理 nt＜ntc,g￡c，￡‘仝叮（＜：不可逆機(jī)（＜：不可逆機(jī)2） 克勞修斯積分不等式3） 由克勞修斯積分不等式推出=：可逆機(jī) ＞：不可能機(jī)）4） 熵方程5） 孤立系熵增原理4） 熵方程5） 孤立系熵增原理rAS =AS20iso g孤立系統(tǒng)的熵只能增大或者不變，不可能減小上述5式是等效的，只是表達(dá)形式不同，因此適用的對(duì)象也不同。（1）、（2）式適用于任何循環(huán)；（3）、（4）式適用于任何過(guò)程；（5）式適用于孤立系或閉口絕熱系和穩(wěn)流絕熱系的任何循環(huán)和過(guò)程。2、熱力學(xué)第二定律的應(yīng)用1） 判斷過(guò)程或循環(huán)能否進(jìn)行，如能進(jìn)行，是否可逆2） 證明某過(guò)程不可逆3、不同循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)是反映能量有效利用程度的一個(gè)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)=獲得的好處/付出的代價(jià)4、卡諾循環(huán)、卡諾定理及其意義卡諾循環(huán)是為方便熱力循環(huán)分析而提出的一種循環(huán)，實(shí)際上無(wú)法實(shí)現(xiàn),但是利用卡諾循環(huán)分析得到的提高循環(huán)經(jīng)濟(jì)性的方法卻具有普遍實(shí)用意義?？ㄖZ定理提供了兩個(gè)熱源間循環(huán)經(jīng)濟(jì)性的最高界限，給一切循環(huán)確定了一個(gè)判斷其熱、功轉(zhuǎn)換完善程度的基礎(chǔ)，因而具有普遍的指導(dǎo)意義。而且利用卡諾定理可判斷循環(huán)是否可以進(jìn)行以及是否可逆。5、熵流、熵產(chǎn)和熵方程熵流dSf:由于工質(zhì)與熱源之間的熱交換引起的熵變。非狀態(tài)參數(shù)熵產(chǎn)dSg:熵變的另一部分，由于不可逆因素造成的（可逆過(guò)程=0，不可逆過(guò)程＞0）。非狀態(tài)參數(shù)熵方程：dS=dSf+dSg只有可逆絕熱過(guò)程才是定熵過(guò)程，而不可逆絕熱過(guò)程熵必增加的道理。6、熵變計(jì)算公式的分析和應(yīng)用熵是非常重要的狀態(tài)參數(shù)，由可逆過(guò)程熵的定義式，得可逆過(guò)程熵變的基本計(jì)算公式為上式可用于任意物質(zhì)熵變的計(jì)算。但針對(duì)不同的工質(zhì)，在結(jié)合該種工質(zhì)熱力性質(zhì)的條件下，所推出的熵變計(jì)算公式不同，為便于大家掌握和靈活應(yīng)用熵變的計(jì)算方法，現(xiàn)將幾種常見(jiàn)情況的熵變計(jì)算公式總結(jié)如下：理想氣體熵變的計(jì)算△s=Cv?ln(p2/p])+Cp?ln(v2/V])=Cv?ln(T2/T])+Rg?ln(v2/V])=Cp…lnf^/TJ-Rg?ln(p2/p1)2）固體或液體熵變的計(jì)算對(duì)固體或液體，一般情況下，C=cV=cpV—f8Qf2mcdT、T

ASnJ」2=J2=mcInrT iT T1如果是等溫過(guò)程，T為常數(shù)，不能再用上式計(jì)算，其熵變?yōu)椋?）熱源的熵變計(jì)算熱源是給工質(zhì)提供熱量，或接受工質(zhì)排出熱量的物體，越過(guò)其邊界的所有能量都是熱量。通常在對(duì)循環(huán)進(jìn)行分析計(jì)算時(shí)，將高溫?zé)嵩?、低溫?zé)嵩醇肮べ|(zhì)一起選作孤立系，因此需對(duì)孤立系中各子系統(tǒng)進(jìn)行熵變計(jì)算。如果是變溫?zé)嵩?，即熱源在吸熱或放熱時(shí)，溫度隨之變化，熱源熵變的計(jì)算公式為r式中Tr為熱源溫度，實(shí)際計(jì)算時(shí)根據(jù)具體熱源的情況積分如果是恒溫?zé)嵩?，Tr=常數(shù)，熱源的熵變?yōu)樽⒁猓荷鲜鲮刈兊挠?jì)算公式都是利用可逆過(guò)程推出的，但由于熵是狀態(tài)參數(shù)，所以同樣可用于任意過(guò)程熵變的計(jì)算。第五章1、 五態(tài)：未飽和水、飽和水、濕蒸汽、干蒸汽、過(guò)熱蒸汽2、 確定蒸氣狀態(tài)參數(shù)的獨(dú)立變量（1） 未飽和液體和過(guò)熱蒸氣由于未飽和液體和過(guò)熱蒸氣分別處于單相區(qū)，所以狀態(tài)參數(shù)P、t、v、s、h中，只要任意給定兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)，其他參數(shù)就確定了。通常獨(dú)立變量取p和to（2） 飽和液體和干飽和蒸氣飽和液體和干飽和蒸氣同樣為單相物質(zhì)，而且處于飽和狀態(tài)，其壓力和溫度不再是獨(dú)立變量，而是對(duì)應(yīng)的一對(duì)參數(shù)。只要知道其中一個(gè)，另一個(gè)就唯一確定，而且其他狀態(tài)參數(shù)v、s、h也唯一確定，因此，飽和液體和干飽和蒸氣只有一個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)，通常獨(dú)立變量取P或to（3） 濕（飽和）蒸氣濕（飽和）蒸氣處于兩相區(qū)，其壓力和溫度為飽和壓力和飽和溫度，二者對(duì)應(yīng)，只有一個(gè)為獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)，但其他狀態(tài)參數(shù)V、s、h與濕蒸氣的干度x（或濕度，多用干度）有關(guān)，所以，濕蒸氣的獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)也是兩個(gè)，即壓力和干度（或溫度和干度）3、 水蒸氣熱力性質(zhì)圖表的應(yīng)用（1） 確定蒸氣的狀態(tài)參數(shù)如果工質(zhì)的狀態(tài)是未知的，在確定蒸氣的狀態(tài)參數(shù)之前，首先應(yīng)先查飽和水和干飽和蒸氣表（附表4或附表5）確定其所處的狀態(tài)，然后再根據(jù)所處狀態(tài)查相應(yīng)的表確定蒸氣的狀態(tài)參數(shù)。（2） 蒸氣熱力過(guò)程的分析計(jì)算蒸氣熱力過(guò)程分析計(jì)算的一般步驟：首先在h-s圖上根據(jù)已知參數(shù)找出初態(tài)點(diǎn)1,并利用圖表確定該狀態(tài)的所有其他狀態(tài)參數(shù)；然后過(guò)1點(diǎn)沿過(guò)程特征（等參數(shù)線）找到與已知終態(tài)參數(shù)線的交點(diǎn)，該交點(diǎn)即為終態(tài)點(diǎn)2,確定終態(tài)所有的狀態(tài)參數(shù)之后，便可利用能量方程進(jìn)行過(guò)程功量與熱量的計(jì)算。第六章1、濕空氣的概念及其狀態(tài)參數(shù)（1）濕空氣的概念及其獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)的個(gè)數(shù)濕空氣是由干空氣和水蒸氣組成的理想氣體混合物。濕空氣可分為飽和（濕）空氣和未飽和（濕）空氣。飽和（濕）空氣中水蒸氣的含量為t對(duì)應(yīng)的最大飽和量，只需要2個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)就可確定其狀態(tài)。由于濕空氣的壓力P和溫度t可直接測(cè)得，故常用p和t作為狀態(tài)參數(shù)。未飽和（濕）空氣中水蒸氣的含量是變化的。所以除p和t外，還需p、tD、p、甲、少、tvDv w以及h中的任意一個(gè)參數(shù)確定濕空氣中水蒸氣含量的多少，即需要3個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)。除p、t外，tD和tw可直接測(cè)量，其余為不可測(cè)參數(shù)，只能間接獲得。（2）濕空氣狀態(tài)參數(shù)的定義及計(jì)算理解p、t、ps、pv、tD、pv、?e、tw、h等各參數(shù)的定義及相互之間的關(guān)系；會(huì)利用水蒸氣圖表和濕空氣的濕度圖（e-t圖）查取或利用公式計(jì)算各參數(shù)。第七章學(xué)習(xí)本章的最終目的是能根據(jù)具體情況正確進(jìn)行噴管的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算，重點(diǎn)內(nèi)容包括：噴管選型；出口流速、流量的計(jì)算。1、 漸縮噴管的出口壓力p（1） 如果是按照噴管選型原則（最節(jié)能原則）確定的漸縮噴管，該漸縮噴管就在設(shè)計(jì)工況下工作，若pb/p0>y，其出口壓力p2=pb>p；若pb/p0=y，其出口壓力p2=pb=p；（2） 如果漸縮噴管不滿足選型原則，即使用不恰當(dāng)，或者說(shuō)在應(yīng)該選用縮放噴管的情況下（pb/p1<）使用漸縮噴管，由于漸縮賁管最多只能膨脹到臨界狀態(tài)，所以出口壓力p2=pcr>pb。這種情況下大于背壓pb的那部分壓力降因未能得到利用就損失掉了?？偨Y(jié)：漸縮噴管的出口壓力總是等于pb和pcr中的較大者，即p2={pb，pcr}max。或者說(shuō)出口壓力不可能降到臨界壓力以下，即p2>p。2cr2、 漸縮噴管的出口流速c2漸縮噴管最多只能膨脹到臨界狀態(tài)，此時(shí)p2=pcr，c2=ccr；否則，p2>pcr，c2<ccr。所以漸縮噴管的出口流速c2<ccro " “ “3、 漸縮噴管的流量縊漸縮噴管的流量qm隨pb/p0的降低而增大，在進(jìn)口狀態(tài)一定的條件下，qm隨pb的降低而增大，當(dāng)pb=pcr時(shí)，qm=qm,max。所以漸縮噴管的流量4、 縮放噴管縮放噴管可以將氣流從亞音速一直加速到超音速，p2=pb<p；c2>c；q^qo第八章1?熱量傳遞的基本方式：熱傳導(dǎo)（導(dǎo)熱）、熱對(duì)流、熱輻射熱流量e：?jiǎn)挝粫r(shí)間傳遞的熱量單位w熱流密度q：?jiǎn)挝粫r(shí)間通過(guò)單位面積的熱流量單位W/m2q=e/A導(dǎo)熱系數(shù)入：熱導(dǎo)率，越大導(dǎo)熱能力越強(qiáng)單位w/(m?K)導(dǎo)熱熱阻R入：越大熱導(dǎo)率越小單位K/W卜入=厚度/A入(平壁)R入=ln(d2/d］)?(1/2n入L)(圓筒d2>d1)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h:對(duì)流換熱系數(shù)單位W/(m2?K)e=Ah?溫差對(duì)流換熱熱阻Rh:單位K/WRh=1/Ah總電阻Rk:傳熱熱阻單位K/WRk=R入+Rh1+Rh2總傳熱系數(shù)k:單位W/(m2?K)k=1/Rk⑴單層平壁一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：0=溫差/ra=aa-溫差/厚度單層對(duì)流換熱(用于流體與壁面之間)：e=溫差/Rh=Ah?溫差(牛頓冷卻公式)單層圓筒壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：e二溫差/R入二溫差/In(d2/d/(1/2n入L)多層平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱(玻璃與空氣層)：?=大溫差/(R入］+R入2+R入3)(5)多層圓筒壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱：?=大溫差/(R入］+R入2+r入3)第九章1、傅里葉定律傅里葉定律是導(dǎo)熱的基本定律：在數(shù)值上，各向同性均質(zhì)的導(dǎo)熱物體中，通過(guò)某導(dǎo)熱面的熱流密度正比于該導(dǎo)熱面上的溫度梯度，即彳=-xgradt一加￡式中“-”號(hào)表示熱流方向與溫度梯度的方向相反熱流密度q：?jiǎn)挝粫r(shí)間通過(guò)單位面積的熱流量單位W/m2q=e/A矢量n：等溫線法向方向的單位矢量，指向溫度增加的地方導(dǎo)熱系數(shù)入：熱導(dǎo)率，越大導(dǎo)熱能力越強(qiáng)單位W/(m?K)特點(diǎn)：(1)s>l>g金屬〉非金屬導(dǎo)電性能好的>導(dǎo)電性能差的純金屬>合金(5)晶體>非晶體純金屬、一般液體、氣體的熱導(dǎo)率隨溫度升高而減小合金、非金屬、水、甘油等強(qiáng)締合液體的熱導(dǎo)率隨溫度升高而升高2、導(dǎo)熱微分方程及定解條件概念導(dǎo)熱微分方程是基于能量守恒定律和導(dǎo)熱基本定律得出的。直角坐標(biāo)系下，各向同性的連續(xù)均勻介質(zhì)且物性參數(shù)為已知常數(shù)時(shí)，三維、有內(nèi)熱源、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱微分方程的一般表達(dá)式為dt九］d2td2td2t） &Stpc（8x2dy2dz2丿pc具體情況可在上式基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化，如穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱，%=0；無(wú)內(nèi)熱源，①=0；最簡(jiǎn)單的導(dǎo)熱微分方程是無(wú)內(nèi)熱源的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱微分方程，即旦=0。dx2第十章1、對(duì)流換熱的基本概念、邊界層由于對(duì)流換熱過(guò)程中導(dǎo)熱和對(duì)流共同起作用，因此，對(duì)流換熱不是基本的傳熱方式，而屬于復(fù)合換熱。對(duì)流換熱的計(jì)算公式為牛頓冷卻公式①=hAAt式中，A為對(duì)流換熱面積，At為對(duì)流換熱溫差，h為對(duì)流換熱系數(shù)。第十一章（1）熱輻射的本質(zhì)和特點(diǎn)本質(zhì)：熱輻射是輻射的一部分.是由于物體自身溫度或熱運(yùn)動(dòng)的原因而激發(fā)產(chǎn)生的電磁波，具有顯著的熱效應(yīng)。特點(diǎn)（與導(dǎo)熱和對(duì)流相比的不同）：不依靠物質(zhì)的接觸（無(wú)論有無(wú)介質(zhì)、相隔多遠(yuǎn)）；從發(fā)射表面到接收表面輻射傳熱伴隨著能量形式的兩次轉(zhuǎn)化；只要物體的溫度T>0K,就能不斷向外輻射熱量。因此低溫物體也能向高溫物體輻射熱量。（2）吸收比（率）0、反射比（率）p和透射比（率）t物體對(duì)外界輻射來(lái)的熱