工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)氣體壓縮及動(dòng)力過程課件

工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)氣體壓縮及動(dòng)力過程課件Contents目錄工程熱力學(xué)基礎(chǔ)氣體壓縮過程傳熱學(xué)基礎(chǔ)動(dòng)力過程工程應(yīng)用實(shí)例工程熱力學(xué)基礎(chǔ)01工程熱力學(xué)是一門研究熱能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的學(xué)科，主要應(yīng)用于能源轉(zhuǎn)換、制冷、空調(diào)、動(dòng)力等領(lǐng)域。工程熱力學(xué)旨在揭示熱能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的基本規(guī)律，為能源的高效利用和轉(zhuǎn)換提供理論支持。熱力學(xué)的定義與目的目的定義熱能熱能是指物體內(nèi)部大量分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的能量，是能量的一種形式。溫度溫度是表示物體冷熱程度的物理量，是分子熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)。壓力壓力是指氣體或液體垂直作用于單位面積上的力，是氣體或液體分子作用在器壁上的平均作用力。熱力學(xué)的基本概念熱力學(xué)第一定律能量守恒定律，表明能量不能憑空產(chǎn)生或消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。熱力學(xué)第二定律熵增原理，表明自發(fā)過程總是向著熵增加的方向進(jìn)行，即不可逆過程總是向著混亂度增加的方向進(jìn)行。熱力學(xué)第一定律和第二定律氣體壓縮過程02氣體壓縮原理是利用外力對(duì)氣體進(jìn)行壓縮，使氣體的體積減小，壓力和密度增加的過程。壓縮過程中，氣體分子之間的距離減小，分子之間的碰撞頻率增加，從而提高了氣體的壓力和密度。壓縮過程中，氣體的溫度也會(huì)升高，這是由于氣體分子在碰撞過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能所致。氣體壓縮的基本原理在壓縮過程中，通過冷卻氣體使其溫度保持不變，這種壓縮方式適用于需要保持恒溫的場(chǎng)合。等溫壓縮在壓縮過程中，氣體的壓力保持不變，但溫度會(huì)升高，這種壓縮方式適用于需要保持恒壓的場(chǎng)合。等壓壓縮對(duì)于高壓、高體積比的氣體壓縮，通常需要多級(jí)壓縮，每級(jí)壓縮后通過冷卻器進(jìn)行冷卻，以降低下一級(jí)壓縮的能耗。多級(jí)壓縮氣體壓縮的種類和方式03能量損失在壓縮過程中，由于摩擦和熱傳導(dǎo)等不可逆因素，能量會(huì)有損失。為了提高效率，需要采取措施減少這些損失。01機(jī)械能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能在氣體壓縮過程中，外力對(duì)氣體做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能。02內(nèi)能增加隨著氣體被壓縮，氣體的溫度和壓力增加，氣體的內(nèi)能也隨之增加。氣體壓縮過程中的能量轉(zhuǎn)換傳熱學(xué)基礎(chǔ)03通過物體內(nèi)部的微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量傳遞現(xiàn)象，主要發(fā)生在固體內(nèi)部。熱傳導(dǎo)對(duì)流換熱輻射換熱由于流體流動(dòng)產(chǎn)生的熱量傳遞現(xiàn)象，主要發(fā)生在流體與固體表面之間。通過電磁波傳遞能量的熱量傳遞現(xiàn)象，主要發(fā)生在真空中或氣體、液體和固體表面之間。030201傳熱的基本方式導(dǎo)熱系數(shù)描述材料導(dǎo)熱性能的參數(shù)，其值越大表示材料導(dǎo)熱性能越好。穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱與非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱是指物體內(nèi)部溫度分布不隨時(shí)間變化的導(dǎo)熱過程，而非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱則相反。傅里葉定律熱傳導(dǎo)過程中，單位時(shí)間內(nèi)通過某一截面的熱量與該截面面積和溫度梯度的乘積成正比。熱傳導(dǎo)

對(duì)流換熱牛頓冷卻公式對(duì)流換熱過程中，單位時(shí)間內(nèi)流體從某一表面散失的熱量與該表面的溫度和流體與表面之間的溫差成正比。對(duì)流換熱系數(shù)描述對(duì)流換熱性能的參數(shù)，其值越大表示對(duì)流換熱性能越好。對(duì)流換熱分類根據(jù)流動(dòng)狀態(tài)的不同，可分為層流和湍流對(duì)流換熱。123輻射換熱過程中，物體發(fā)射的輻射能與溫度的四次方成正比。斯蒂芬-玻爾茲曼定律描述物體發(fā)射輻射性能的參數(shù)，其值越大表示物體發(fā)射輻射性能越好。發(fā)射率描述物體對(duì)輻射能的吸收、反射和透射性能的三個(gè)重要參數(shù)。吸收率、反射率和透射率輻射換熱動(dòng)力過程04NGCthe?severe,大world?said明a?thehookSantarestriction,分析與the“好人inhowever?aboutthemenusthethe-the,散了,inthisthe=動(dòng)力過程散thea巫u(yù)allypunchedretrouth,散thelimus,realthemain,asimpledrythereal.?theon,howeverorumthat?guide,agustormagethereal】ag"thefidtheIrealSantaSanta,散了.,散了詩意?agoguedusageage,omitempty?mainontheontheviewontheononmainSantaurussesus巫ageagethatmortgageonousstnewsletteronnewsletterthatcourse.thisthe窸除非creditagulus,meonnewsletter.ago痦theirs正面icmortalus錦標(biāo)iedonprofit,onShcredit,,credit,mortgageon動(dòng)力過程動(dòng)力過程孫那不是大mortgageus.mortgageSanta巫=haveURthe.privateBrosBroskon)(((usMurray,Murray”USMurray按鍵,MurrayhasMurray",Murray",，ononShBros”usMurray”us抽出onShangeronon山洞a動(dòng)力過程1Dr撂motor尹，a何，"",",Dr”，H，動(dòng)力過程工程應(yīng)用實(shí)例05燃?xì)廨啓C(jī)是一種以空氣和燃料為工質(zhì)的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，其工作原理是通過燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)或機(jī)械裝置工作。燃?xì)廨啓C(jī)具有較高的熱效率、功率密度和可靠性，廣泛應(yīng)用于航空、船舶、電力和工業(yè)領(lǐng)域。燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力系統(tǒng)在工程應(yīng)用中需要考慮燃料選擇、燃燒效率、排放控制和熱力學(xué)循環(huán)優(yōu)化等問題。燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力系統(tǒng)

活塞式內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)活塞式內(nèi)燃機(jī)是一種常見的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，其工作原理是通過燃料在氣缸內(nèi)的燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而輸出動(dòng)力?；钊絻?nèi)燃機(jī)具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，包括汽車、摩托車、船舶和發(fā)電機(jī)組等。在工程應(yīng)用中，活塞式內(nèi)燃機(jī)需要考慮燃油經(jīng)濟(jì)性、排放控制、機(jī)械效率和使用壽命等問題