工程热力学小论文

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工程热力学课程教学论文

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

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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。

对工程热力学的认识和体会

对工程热力学的认识和体会

对工程热力学的认识与体会基本认知:工程热力学(engineering thermodynamics),科学定义为:阐明和研究能量、能量转换,主要是热能与其他形式的能量间的转换的规律,及其与物质性质之间关系的工程应用学科。

工程热力学是关于热现象的理论,它以热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律作为推理的基础,通过物质的压力、温度、比容等参数和受热、冷却、膨胀、收缩等行为,对现象和热力过程进行研究。

蒸汽机的发明与应用,刺激、推动了热学方面的理论研究,促成了热力学的建立与发展。

1842年,法国科学家卡诺提出来卡诺定理和卡诺循环,指出热机必须工作于不同温度的热源之间,提出了热机最高效率的概念,这在本质上已经阐明了热力学第二定律的基本内容。

但是他的证明过程却是错的。

在卡诺的基础上,1850-1851年间克劳修斯和汤姆逊先后独自从热量传递和热转变成功的角度提出了热力学第二定律,指明了热过程的方向性。

1850年,焦耳在他的关于热工相当实验的总结论文中,以各种精确的实验结果使能量守恒与转换定律,即热力学第一定律得到了充分的证实。

1851年,汤姆逊把能量这一概念引入热力学。

热力学第一定律的建立宣告第一类永动机是不可能实现的。

热力学第二定律则使制造第二类油动机的梦想破灭。

1906年,能斯特根据低温下化学反应的大量试验事实归纳出新的规律,并于1912年将之表述为绝对零度不能达到原理,即热力学第三定律。

热力学第三定律的建立使热力学理论更加完善。

这三个定理是热力学的基础,也是我们学习和认识热力学的关键之处。

(源于绪论)学习体会:对于工程热力学这门学科,初次接触时,我感觉会像其他许多科目一样死板乏味,因为都是一些干巴巴的概念。

但没想到胡老师居然完全颠覆了这门学科在我心目中的印象。

我是第一次接触像胡老师这样讲课方式的老师,坐在课室里,不像是其他课一样在听老师照本宣科,有时还要忙着做笔记,相反的,胡老师的课让我更多的感觉像是在听讲座,氛围很轻松,但知识面却很广,你不需要聚精会神的去听,但却能学到很多超乎书本的知识理念,我感触颇多。

工程热力学论文

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空调的热力学知识随着生活条件的提高,空调也是“旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家”,在此我粗略的介绍一下空调特别是变频中央空调的知识,及其用到的热力学知识及基本原理。

简单分析一下空调的制热及制冷原理。

家用中央空调(又称为家庭中央空调)是一个小型化的独立空调系统。

在制冷方式和基本构造上类似于大型中央空调。

由一台主机通过风管或冷热水管连接多个末端出风口,将冷暖气送到不同区域,来实现室内空气调节的目的。

它结合了大型中央空调的便利、舒适、高档次以及传统小型分体机的简单灵活等多方面优势,是适用于别墅、公寓、家庭住宅和各种工业、商业场所的暗藏式空调。

家用中央空调技术含量高,拥有单独计费、停电补偿等优越性能,通过巧妙的设计和安装,可实现美观典雅和舒适卫生的和谐统一,是国际和国内的发展潮流。

“变频”采用了比较先进的技术,启动时电压较小,可在低电压和低温度条件下启动,这对于某些地区由于电压不稳定或冬天室内温度较低而空调难以启动的情况,有一定的改善作用。

由于实现了压缩机的无级变速,它也可以适应更大面积的制冷制热需求。

所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念。

众所周知,我国的电网电压为220伏、50赫兹,在这种条件下工作的空调称之为“定频空调”。

由于供电频率不能改变,传统的定频空调的压缩机转速基本不变,依靠其不断地“开、停”压缩机来调整室内温度,其一开一停之间容易造成室温忽冷忽热,并消耗较多电能。

而与之相比,“变频空调”变频器改变压缩机供电频率,调节压缩机转速。

依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的,室温波动小、电能消耗少,其舒适度大大提高。

而运用变频控制技术的变频空调,可根据环境温度自动选择制热、制冷和除湿运转方式,使居室在短时间内迅速达到所需要的温度并在低转速、低能耗状态下以较小的温差波动,实现了快速、节能和舒适控温效果。

中央空调与普通分体式空调相比较,家用中央空调有着无可比拟的优势,它在室内机、风管式等十几种样式的空调,每种样式又有许多型号相对应,这就给1用户提供了很多选择机会。

“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-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。

2023年化学工程与工艺专业化学工程热力学期末结课论文

2023年化学工程与工艺专业化学工程热力学期末结课论文

2023年化学工程与工艺专业化学工程热力学期末结课论文化学工程热力学是化学工程与工艺专业的重要基础课程之一,研究了化学系统中的能量转化与传递规律以及与热力学有关的热力学循环,对于提高工程设计、工艺控制和能源利用效率具有重要意义。

本论文以2023年为背景,对化学工程热力学的相关理论和应用进行探讨,以期对热力学在化学工程领域的进一步发展提供参考。

一、引言2023年是化学工程与工艺专业迎来新的发展契机的一年。

在全球能源危机背景下,工程师们亟需掌握高效能源利用技术,而热力学正是解决能源转化与利用问题的重要工具。

本论文将介绍化学工程热力学的基本概念和原理,以及其在实际工程中的应用。

二、热力学基本概念1. 系统与界面在热力学中,我们将待研究的物质和能量进行划分,将其称为系统。

系统可以是封闭的,也可以与外界有能量或物质的相互作用。

系统的边界与外界相交处称为界面,可以是实际物体的表面,也可以是想象出来的虚拟界面。

2. 热力学状态与状态函数系统在不同的条件下具有不同的热力学状态,比如温度、压力、物质组成等。

与热力学状态相关的物理量称为状态函数,如内能、焓、熵等。

三、热力学循环热力学循环是指一系列经过一定过程的热力学系统,在最后回归原始状态的过程。

在化学工程中,热力学循环被广泛应用于能源转化与利用中。

1. 卡诺循环卡诺循环是热力学中的一个理想化过程,它由两个在等温和绝热条件下进行的可逆过程组成。

卡诺循环对于研究热力学效率和节能有着重要的作用。

2. 布雷顿循环布雷顿循环是一种实际工程中广泛应用的热力学循环,用于从热源提取能量并产生功。

其基本原理是利用介质在不同温度下的相变来实现能量转换。

四、化学工程中的热力学应用1. 反应热力学反应热力学研究化学反应中的能量变化和热力学平衡。

通过分析反应热力学,可以确定化学工艺中反应的热效应,进而指导反应条件的选择和过程的优化。

2. 热力学循环在能源利用中的应用热力学循环被广泛应用于化工领域中的能源利用,如燃烧过程、蒸汽动力系统、制冷系统等。

2021工程热力学论文(独家整理范文6篇)范文3

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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。

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

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。

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工程热力学小论文Revised on November 25, 2020
工程热力学论文
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专业_________________
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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。

在一定的冷库温度及环境温度下工作的最简单的
制冷循环是逆向卡诺循环。

工质先经绝热膨胀过程1-2
而降温至冷库温度T2,接着在定温吸热过程2-3从低
温物体系热,然后经绝热压缩过程3-4,工质的温度升
高至环境温度T1,接着在定温放热过程4-1向环境放
热,从而完成卡诺循环。

q2=T2(s3-s2)
|q1|=T1(s4-s1)
|0|=|q1|-q2
逆卡诺循环的制冷系数与工质的性质无关,只取决于冷源(即被冷却物体)的温度T2和热源(即环境介质)的温度T1;降低T1,提高T2,均可提高制冷系数。

此外,由热力学第二定律还可
以证明:“在给定的冷源和热源温度范围内工作的逆循环,以逆卡诺循环的制冷系数为最高”。

任何实际制冷循环的制冷系数都小于逆卡诺循环的制冷系数。

总上所述,理想制冷循环应为逆卡诺循环。

而实际上逆卡诺循环是无法实现的,但它可以用作评价实际制冷循环完善程度的指标。

通常将工作于相同温度间的实际制冷循环的制冷系数ε与逆卡诺循环制冷系数εk之比,称为该制冷机循环的热力完善度,用符号η表示。

即:
η=ε/εk
热力完善度是用来表示制冷机循环接近逆卡诺循环循环的程度。

它也是制冷循环的一个技术经济指标,但它与制冷系数的意义不同,对于工作温度不同的制冷机循环无法按其制冷系数的大小来比较循环的经济性好坏,而只能根据循环的热力完善度的大小来判断。

2.电冰箱制冷循环过程分析
了解了逆向卡诺循环,电冰箱的制冷循环过程即可用逆卡诺循环的原理来进行分析。

电冰箱的整个制冷循环过程可分为4个阶段(如下图所示):
(1)绝热压缩(3-4):压缩机将蒸发后的低温低压制冷剂吸入,这时气体的理想状态是充分汽化,无液滴,稍微过热,经压缩机活塞的急剧压缩,对气体所做的机械功转换为热,使之变成高温高压气体,此压缩过程很短,被升温气体的热量几乎没有传到外部,故此过程称为绝热压缩过
程。

(2)等温压缩(4-1):压缩机将高温高压气态制冷剂送至冷凝器中冷却到其完全液化,这段时间放出冷凝潜热,在此过程中,因制冷剂温度不变,仅发生气一液状态变化,故称为等温压缩。

在冷凝器末端,制冷剂全部液化后,温度有所下降,即为过冷。

在这一过程中,制冷剂通过蒸发器吸收的热量和压缩机活塞做功转换的热量已全部放出,这时已完成了将低温物体的热量送到高温的外界空气中的任务。

(3)绝热膨胀(1-2):液态制冷剂在毛细管中受到节流作用,使液体压力急剧降到蒸发压力,制冷剂在此过程中温度虽剧降,但因时间极为短暂,未能吸收外界的热量,故称绝热膨胀。

(4)等温膨胀(2-3):进入蒸发器的制冷剂迅速蒸发,不断从冷柜(冰箱)内吸收热量(蒸发潜热),直到液体完全汽化为止,在此过程中,制冷剂的温度恒定,故称为等温膨胀。

四、总结
对于冰箱最主要的部分制冷系统来说,其工作原理是逆向卡诺循环,工作流程主要由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器四部分组成。

并且,其工作的主要流程由绝热压缩、等温压缩、绝热膨胀、等温膨胀组成。

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