工程热力学小论文
工程热力学课程教学论文

工程热力学课程教学论文1工程热力学课程教学改革与实践的相关概述工程热力学是动力工程、机械工程、能源工程等专业的一门传统的技术基础课程,是资源利用率最大化的一种技术,是我们国家高等教育的重要组成版块。
目前,我们国家对能源利用率的要求越来越高,对环境保护质量也相对提高,工程热力学课程教学改革对提高能源的利用效率起着至关重要的影响作用。
尤其是面对未来生产的发展对能源动力需求迅速增加的趋势,许多相关联的热力工程技术、环境保护技术都需要工程热力学作为其研究的理论基础。
工程热力学是一门综合性比较强的学科,并且在实际的生产与生活中其应用价值极高。
在课程教学与实践过程中教师不容易清晰明了的讲授清楚工程热力学的相关理论知识,学生也不易掌握基本的公式、概念与相关方面的条件。
不仅如此,在实践活动中学生不能够灵活的运用所学的课堂教学知识进行实验,这就大大降低了工程热力学的实际运用价值,削弱了工程热力学的课程教学质量。
工程热力学是一门比较基础的课程,也是建筑环境与设备工程等相关专业学生应当掌握的基础学科,同时也是学生进行研究创新的基本前提。
工程热力学是研究动能、机械能与热能的基本学科,也是研究三者之间关系的重要理论知识,主要讲述三者之间能量的转换趋势与规律。
建筑、机械与其他工业产业利用工程热力学来提高生产效率,提高资源利用率,以此实现降低成本得目标,这也是经济可持续发展的重要保证。
目前我们国家的工程热力学的教学质量亟待提高,教学方式与课程教学内容急需改革,并且其实践过程中的运用效率偏低,这就需要我们针对工程热力学的特征与现状进行课程教学改革,提高其实践效率。
课程教学改革是指在教育体制改革的背景下,课程内容与课程教学方式也应当发生相应的变化。
课程改革的重点应当放在课程实施工作之上,课程的实施依赖课程的教学质量,因此我们必须充分重视课程教学改革的重要性。
随着我国新一轮基础教育课程改革的推进,如何在新课程理念的指导下改革工程热力学课堂教学,把先进的教学理念融入到日常的教学行为之中,已日益成为工程热力学教师和教学研究人员关注和探讨的热点问题。
工程热力学论文

中央空调系统的火用分析摘要:依据热力学第二定律的火用分析方法,对空调系统热力学模型中的四个子系统分别进行了火用分析,分析了造成空调系统能量利用率低的根本原因,指出了提高能量利用率的措施。
关键词: 空调系统,热力学分析,火用分析,火用效率,节能1.引言现有的空调系统尽管已经经过了不断改进及完善,但仍然存在许多无法从根本上克服的问题,如:温湿度耦合处理带来的损失、难以适应温湿度比的变化、冷表面滋生霉菌、对流吹风感、盘管送风的噪音以及室内重复安装两套环境调节系统等。
因此继续研发高舒适度、节能、低成本的室内环境调节系统是非常有必要的。
建筑节能已成为全球关注的热点,我国的建筑能耗现已占社会总能耗的20%~30%,空调能耗又占建筑能耗的50%~60%。
不同空调冷热源对空调能耗的影响很大,因此,需要考察冷热源的经济性问题。
如何降低空调系统的能耗,节约能源,传统的热力学第一定律分析方法仅从能量的数量上进行分析,存在着有时不能揭示真正薄弱环节和问题实质的不足。
本文则尝试利用热力学第二定律的火用分析方法,揭示空调系统能量利用过程中存在的真正薄弱环节,提出提高空调系统能量利用率的根本措施。
2.空调系统的热力学模型热力学分析方法在分析中首先要建立实际分析对象的热力学模型。
常规的集中空调系统的热力学模型如图1所示。
从图1中可以看出,常规空调系统可以视为由冷却水、制冷机、空气处理和空调对象四个子系统组成,冷却水系统主要由冷却塔与冷却水泵组成,制冷机系统主要由制冷主机组成,空气处理系统则主要由空气处理机组和冷冻水泵组成,空调对象系统主要由送、回风管道和末端送风装置组成。
图1中各符号的含义如下:1h,2h分别为冷却塔进出口空气的比焓,kJ/ kg;3h,4h分别为冷却水进出口比焓,kJ/ kg;5h, 6h分别为冷冻水供回水比焓,kJ/ kg;7h为新风比焓,kJ/ kg;;8h, 9h分别为空调送、回风比焓,kJ/ kg; 10h为排风比焓,kJ/ kg;acG为进出冷却塔空气质量流量,kg/s;c G 为冷却水质量流量,kg/s;f G为冷冻水质量流量,kg/s;anG为新风质量流量,kg/s;agG为空调送风质量流量,kg/s;avG为排风质量流量,kg/s;1W为冷却塔风机功率,kW;2W为冷却水泵功率,kW;3W为制冷机功率,kW;4W为冷水泵功率,kW;5W为空气处理机组风机功率,kW;6W为末端空气处理设备功率,kW;kQ为冷却塔的散热量,kW;1Q为空调系统冷负荷,kW。
“工程热力学及传热学”教学中关于准静态过程和可逆过程的几点思考-最新作文

“工程热力学及传热学”教学中关于准静态过程和可逆过程的几点思考-最新作文“工程热力学及传热学”教学中关于准静态过程和可逆过程的几点思考Reflections on T eaching Reform about the Course of EngineeringThermodynamics and Heat TransferWU Hequan, LIU Zhihong(College of Automotive and Mechanical Engineering,Changsha University of Science and Technology, Changsha,Hu'nan 410114)Abstract This paper analyzes the relationship and difference between the quasi-static process and reversible process in the course of engineering thermodynamics and heat transfer. It has enhanced the understanding of these concepts,in order to deal with the issues related to thermodynamics better.0 引言“工程热力学与传热学”是汽车服务工程、热能与动力工程等专业的必修课程。
它是研究热能与机械能相互转换及热量传递规律的一门学科。
作为工科类的一门专业基础课,对机械工程专业也有重大意义。
准静态过程和可逆过程是工程热力学中的基本概念,弄清这两个概念在本学科的学习中显得尤为重要。
1 准静态过程1.1 平衡状态在不受外界影响的条件下(重力场除外),如果系统的状态参数不随时间变化,则该系统处于平衡状态。
平衡的本质即无不平衡势,包含以下几个方面:(1)无温差,即无热不平衡势;(2)无压差,即无力不平衡势;(3)无相变,即无相不平衡势;(4)无化学反应,即无化学不平衡势。
2021工程热力学论文(独家整理范文6篇)范文3

2021工程热力学论文(独家整理范文6篇)范文 工程热力学主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用,物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系,以及状态发生变化时,系统与外界相互作用的学科,以下就是为大家介绍的工程热力学论文范文,希望对大家有所参考作用。
工程热力学论文独家整理范文6篇之第一篇:浅析电磁炉中电能与热能的转化 摘要:高中物理知识当中涉及到了电能与热能两个方面,电能与热能的原理在实际生活当中非常常见,而且应用非常广泛。
电能与热能之间的转化更是成为了一种研究的主要对象,比如电磁炉发挥功用就是通过将电能转化成热能实现的,本文主要对此作了详细介绍。
关键词:高中物理;电能;热能;转化; 高中物理中的电能是指电在各种形式下之下做功的时候所产生的能,平常也被称之为电功。
物理中将电能分为了直流以及交流两种,两种电能之间可以发生转化。
热量可以被称之为热量以及能量,是生命的能源。
实际生活当中随处可以见到能量,即热量,热能可以通过电能转化而来。
一、电磁炉的工作原理 从电磁炉的作用可以看出,它本身在厨具市场中的地位还是相当高的。
原因就是电磁炉是一种现代社会中的新型灶具。
通常在实际生活当中比较常见的烹饪方式是明火。
而电磁炉一改这种形式,利用磁场感应电流的加热原理进行烹饪。
电磁炉当中安装了电子线路板,这些电子线路板会组成交变磁场。
如果在烹饪的时候将铁质的灶具放到了电磁炉上面的时候。
灶具中包含的切割交变磁力线会开始发挥作用,主要的表现就是在锅具的底部金属部分上面产生一种非常明显的交变电流,常常也被叫做涡流。
这里可以详细叙述一下涡流的作用。
涡流能够让灶具中的铁分子发生高速度的,但是没有规则的运动。
这些铁分子在运动的过程当中,会发生很大程度的碰撞和摩擦,进而产生热能。
所以在实际生活当中,电磁炉本身所具备的热量即热源就是来自于灶具底部,而并不是电磁炉本身在发热,进而传导给了锅具的。
而且从实际调查数据可以发现,电磁炉所具备的热效率要比一般灶具的效率高出很多,甚至高达一倍左右,热能可以让器具本身发热,而且是自行发热,这样的热能用来烹饪食物完全足够了。
高等工程热力学论文

后的焓值是相等的。由热力学第二定律可得稳流开系的熵方程: (7) 稳流条件时,系统的熵变;由于绝热,熵流,又,则节流阀的不可逆熵 产可以表示为: (8) 由于理想气体,且节流前后温度不变,故节流阀的损失可以表示 为: (9) 1.2膨胀机分析 节流阀虽然可以满足工艺要求,但是蕴藏在高压燃气中的压力和温度 不能得到合理利用。能量回收装置—透平膨胀机利用气体体积膨胀向 外输出机械功,在气体温度降低过程中获得冷量,可显著减少过程 损,对节约能源和提高燃气管道效率有重大意义。 膨胀机平衡方程为: (10) 式中:为膨胀机的输出功。 考虑稳流工质的焓表达式,其损可表示为: (11) 式中:为膨胀机的绝热效率。 效率为: (12) 2 实例与数据分析 以南方某城市门站为研究对象,选取夏、冬季代表性工作日,对其运行 参数进行计算分析。 2.1 基础数据处理 2.1.1 气源的物性参数(详见表1)
表1 天然气组分及摩尔分数表 %
组分 摩尔分 96.12 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ37 0.26 0.12 1.65 0.48
数 2.1.2 门站的运行参数 该站8:00开机,22:00关机,输气量34000,每隔2h对站内运行参数(进 出口温度、压力等)进行1次记录。用绝热率为85%的透平膨胀机代替原 有流程中得节流阀,在进站温度、压力不变的条件下,完成相同的调压 任务,使出战压力稳定在2.50Mpa。整理后的数据详见表2:
际能量系统中不可避免地存在着摩擦、温差等,会引起能量品质的贬 值,产生损。将损的概念应用于能量系统可得平衡方程:体系中的 增量=进入体系的—离开体系的—体系中的损失;效率=体系 输出的有效/体系输入的有效。运用和损失的概念,对能量利 用和转化过程中的传递、转化、利用、损失等进行热力学分析,可揭 示出能量利用体系中损失的部位、大小和原因,为改善过程的能量利 用效率指出方向和途径。 1 调压过程的分析 燃气调压过程的分析基于以下假设而展开:流动工质为理想气体;研 究对象为稳定流动开口系统,且与外界绝热;在所研究的范围内,在常 数。从给定的进口状态到出口环境状态的稳定物流的焓为: (1) 则单位质量温度物流的比焓为: (2) 忽略稳定流动工质的宏观动能和位能,则稳定的就仅考虑焓一种形式 的能量的,即: (3) 根据热力学熵的关系式可得焓为: (4) 其中:为压力,为温度。 1.1节流阀分析 传统节流调压方法中,设管道伴热输入的热量为,进入系统的 为,离开系统的为,损失为,则根据效率的定义可得该过程的 效率为: (5) 节流阀的损为: (6) 节流阀膨胀是一个典型的不可逆过程,忽略势能和动能的变化,节流前
工程热力学小论文

工程热力学论文学院_________________专业_________________姓名_________________学号_________________浅析电冰箱压缩制冷循环一、前言随着科学技术进步以及人们生活水平的提高,电冰箱已经成为日常生活中越来越不可或缺的必需品。
电冰箱的制冷循环系统是电冰箱的核心部分,其节能、环保等改进也主要围绕着制冷循环系统进行。
因此,了解和熟知电冰箱制冷循环系统的过程和原理,是我们参与该领域并对其实施改进的重要基础。
目前最普遍的电冰箱的制冷循环方式是压缩制冷循环,本文将对压缩制冷循环过程进行简单的描述与分析。
二、电冰箱的压缩制冷循环过程从低于环境温度的物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程,称为制冷。
由于热量只能自动地从高温物体传给低温物体,因此实现制冷必须包括消耗能量(如电能,机械能等)的补偿过程。
借助制冷系统消耗电能,利用物态变化过程中的吸热(液态→气态),放热(气态→液态)物理过程,强制热量由低温物体转至高温物体从而达到制冷的目的。
除少数环保冰箱外,现在普通家用冰箱的制冷剂大多还是氟利昂(主要是二氯二氟甲烷),它储存在冰箱的专用容器中。
由于氟利昂会破坏臭氧层,现在已经被逐渐淘汰,改用其他的制冷剂,但它们制冷的原理是一样的。
家用电冰箱制冷系统循环过程,压缩机将低温低压的制冷剂气体吸入气缸,经过压缩机压缩,变成高温高压的气态,并排到冷凝器内,在冷凝器内,高温高压的气体与温度较低的环境进行交换,温度降低并冷凝为液体;液体通过毛细管节流,降低压力后进入蒸发器,在蒸发器内吸热汽化,(未汽化的暂留在储液管里),汽化后被吸回压缩机,重新压缩。
如此周而复始,不断循环,使柜内温度降低。
三、压缩制冷循环过程的分析1.逆向卡诺循环冰箱的制冷是一个热泵的原理,就是利用机械能,在冰箱保温的条件下,将热量从冰箱里面移出,这些热量在冰箱外面散去。
而热泵的工作原理可以用逆卡诺循环来表示。
工程热力学课程教学改革论文

工程热力学课程教学改革论文一、采用激励启发方式组织课堂教学工程热力学课程的特点是理论性强、概念抽象,教学难度大。
在缺少专业工程背景的情况下,学生在学习过程中普遍感觉较为困难,甚至茫然不知所云。
如何使学生能够较好地掌握教学内容及热力学基本内容,是工程热力学课程教学的根本所在。
在多年的教学过程中,我们发现在课堂教学中,除了需要借助优美的PPT多媒体课件来展示热力学过程,更需要激发学生学习热力学的兴趣,在引入一些工程实例的基础上,激励学生去思考,及时地与学生就教学内容进行讨论,促进学生对知识点的掌握和领悟。
与常规教学方法相比,课堂教学不再是文字、公式的罗列,PPT动画的简单演示,而是把教学的核心放在启迪学生对热力学概念、原理的思考及把握上,使学生在学习课程内容的同时,熟悉热力学的系统内容、章节间的逻辑关系、基本原理等,形成对热力学的一种系统的总体的认识和把握,而不是零散地去背诵记忆一些片段。
通过这种激励启发式的教学,使学生做到理论和实际工程案例的结合,从而使热力学知识很好地固化在学生的大脑中,并且达到灵活应用的目的。
激励启发式教学,需要教师在课堂教学前充分准备,精心设计课堂教学内容的每个环节,围绕章节内容中的重点知识内容,设计问题及启发实例,并完成课堂互动讨论的教学组织,在此过程中需要教师饱含激情和较好的耐心,使学生在严肃活泼的氛围中掌握热力学的相关知识。
二、改进课堂教学PPT,增加工程实例工程热力学作为一门专业基础课,与工程实际密切相关。
在教学过程中,需要有很多的工程问题作为背景。
以教科书为单一内容的PPT演示,并不能满足课堂学生学习的需要。
为了提高学生学习热力学的兴趣及深入掌握热力学知识,迫切需要在传统课件中加入工程实例,利用多媒体技术全面展示热力学的工程应用,使学生在工程案例的演示中发现并体会工程热力学的重要性及美感。
通过工程案例的学习,使课堂教学内容图文并茂,声像结合,使学生在多方位、立体化地形成认知并达到对热力学知识的理解、分析、记忆、掌握和应用。
“工程热力学”课程改革的探索与实践

摘要:作为工科学生素质和能力培养的一门课程,热工课程的改革是一个长期的系统工程。
就“工程热力学”课程教学从课程定位、教学理念、团队建设、教学方法、实践教学以及课程评价等方面进行了深入的探索与实践。
关键词:工程热力学;课程改革;探索与实践作者简介:尤彦彦(1976-),女,河北石家庄人,山东理工大学交通与车辆工程学院,讲师;刘永启(1963-),男,山东枣庄人,山东理工大学交通与车辆工程学院,教授。
(山东淄博 255049)基金项目:本文系山东理工大学专业核心课程建设项目(项目编号:4003-111087)、2013年“课堂教学卓越计划”项目的研究成果。
中图分类号:g642.0 文献标识码:a 文章编号:1007-0079(2014)03-0080-03随着我国经济和科学技术的不断发展,热工课程的教学正从单纯地为专业课服务转变为工科学生素质、能力培养的一个重要组成部分。
[1,2]“工程热力学”是山东理工大学(以下简称“我校”)能源与动力工程专业、机械类创新实验班、机制自动化卓越班、农机能源方向的一门专业基础课,同时也是学生最早接触的一门专业基础课,在整个的知识获取中起着承前启后的作用。
由于其理论性强,内容抽象,又具有很强的工程应用背景,恰好该时期学生既缺少专业基础又缺乏工程实践,学习难度大大增加。
[3]于是笔者就“工程热力学”教学从教学定位、教学理念、团队建设、教学方法、实践教学以及课程评价体系等方面进行了深入而有益的探索,依托课程教学全方位培养学生的素质和能力。
一、先进的教学理念、优秀的教学团队“工程热力学”课程教学以培养学生的科学素养和科学思维方式,提高分析和解决问题的能力为理念,以课堂教学为主阵地,稳抓课堂,秉承“学生主体、教师主导”的原则,突出学生在教学中的重要地位,重视与学生的交流与互动,充分发挥学生的主观能动性和创造性,[4,5]通过“工程热力学”教学努力将学生培养成为素质高、能力强的符合社会发展的优秀人才。
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蒸汽压缩式制冷机
湖南城市学院1002302-10曹登祥
关键词:蒸汽压缩式制冷循环
摘要:蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成,用管道将它们连接成一个密封系统。
制冷剂液体在蒸发器内以低温与被冷却对象发生热交换,吸收被冷却对象的热量并气化,产生的低压蒸汽被压缩机吸入,经压缩后以高压排出。
压缩机排出的高压气态制冷剂进冷凝器,被常温的冷却水或空气冷却,凝结成高压液体。
高压液体流经膨胀阀时节流,变成低压低温的气液两相混合物,进入蒸发器,其中的液态制冷剂在蒸发器中蒸发制冷,产生的低压蒸汽再次被压缩机吸入。
如此周而复始,不断循环。
摘自百度文库
1.蒸汽压缩式制冷原理
单级蒸气压缩式制冷系统如下图所示。
它由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成。
其工作过程如下:制冷剂在蒸发压力下沸腾,蒸发温度低于被冷却物体或流体的温度。
压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气,并将它压缩到冷凝压力,然后送往冷凝器,在冷凝压力下等压冷却和冷凝成液体。
制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质(通常是水或空气)与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度,冷凝后的液体通过膨胀阀或其它节流元件进入蒸发器。
当制冷剂通过膨胀阀时,压力从冷凝压力降到蒸发压力,部分液体气化,剩余液体的温度降至蒸发温度,于是离开膨胀阀的制冷剂变成温度为蒸发温度的两相混合物。
混合物中的液体在蒸发器中蒸发,从被冷却物体中吸取它所需要的气化潜热。
混合物中的蒸气通常称为闪发蒸气,在它被压缩机重新吸入之前几乎不再起吸热作用。
在整个循环过程中,压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气并造成蒸发器中低压力、冷凝器中高压力的作用,是整个系统的心脏;节流阀对制冷剂起节流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量;蒸发器是输出冷量的设备,制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量,从而达到制取冷量的目的;冷凝器是输出热量的设备,从蒸发器中吸取的热量连同压缩机消耗的功所转化的热量的冷凝器中被冷却介质带走。
根据热力学第二定律,压缩机所消耗的功(电能)起了补偿作用,使制冷剂不断从低温物体中吸热,并向高温物体放热,从而完整个制冷循环。
2.蒸汽压缩式制冷理论循环的热力计算
在进行制冷循环的热力计算之前,首先需要了解系统中各设备内功和热量的变化情况,然后再对循环的性能指标进行分析和计算。
根据热力学第一定律,如果忽略位能和动能的变化,稳定流动的能量方程可表示为
Q+P=qm(h2-h1)(1)
式中Q 和P 是单位时间内加给系统的热量和功;qm是流进或流出该系统的稳定质量流量;h是比焓;下标1和2分别表示流体流进系统和离开系统的状态点。
当热量和功朝向系统时,Q和P取正值。
1)节流阀
制冷剂液体通过节流孔口时绝热膨胀,对外不作功, P=0,故方程式(1)变为
0=qm(h4-h3)
h4=h3 (2)
因此,可认为节流前后其值不变。
节流阀出口处(点4)为两相混合物,它的焓值也可由下式表示:
式中hf0 和hg0 分别为蒸发压力p0 下饱和液体和饱和蒸汽的焓值;x4 为制冷剂出节流阀时的干度。
将上式移项并整理得
(3)
点4比容为
(4)
式中Vf0 和Vg0 分别为蒸发温度t0 下饱和液体和饱和蒸汽的比容。
2)压缩机
如果忽略压缩机与外界环境所交换的热量,则由式(1)得
(5)
式中(h2-h1)表示压缩机每压缩并输送1kg的制冷剂所消耗的功,称为理论比功。
3)蒸发器
被冷却物质通过蒸发器向制冷剂传送Q0 ,因为蒸发器不作功,故方程式(1)变为
(6)
由上式可以看出制冷量与两个因数有关:制冷剂的质量流量qm
和制冷剂进出口蒸发器的焓差(h1-h4)。
(h1-h4)称为单位质量制冷量,它表示1kg制冷剂在蒸发器内从被冷却物质中吸取的热量,用q0表示。
质量流量与容积qv有如下关系:
(7)
用压缩机进口出V1代入上式得:
(8)将方程(8)代入(6)得:
(9)4)冷凝器
假设制冷剂在冷凝器中向外界放出热量为Qk ,那么
(10)
式中(h2-h3)称为冷凝器单位热负荷,用qv表示。
它表示1kg制冷剂蒸汽在冷凝器中放出的热量。
5)制冷系数
按定义,在理论循环中,制冷系数可用下式表示。