最新绪论-热力学基础教学讲义ppt课件.ppt

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1、绪论-热力学基础绪论（3学时）第1章性能指标与影响因素（4学时）第2章发动机工作循环（4学时）第3章发动机燃料特性（2学时）第4章换气过程（5学时）第5章混合气形成和燃烧（8学时）第6章燃料供给与调节（5学时）第7章使用特性与匹配（3学时）学时分配课程教学目标：通过该课程的学习，应掌握热力循环的基础知识；熟练掌握热力发动机的主要循环特点、基本工作原理；熟知发动机混合气形成与燃烧技术，实验理论与方法。主要内容：热力学基础知识；发动机个性能指标；发动机的主要循环；燃料特性；换气过程分析；混合气的组织与燃烧；发动机的燃料供给与调节；发动机

2、的使用与匹配。教学安排及方式：本课程讲授34学时，共18周，周学时为2。教学大纲第一节热功转换基础一、能量与能源能量是物质运动状态的量度。能源是指能够直接或间接提供能量的资源。1、能量的种类：机械能、热能、电能、化学能、核能、辐射能。2、能源的利用形态：一次能源：凡自然界中现存的、可直接取得而不改变其基本形态的能源。如，煤、天然气、水能、生物质能、地热能、风能、太阳能等。二次能源：由一次能源经加工或转换而成的另一种形态的能源。如，电力、蒸汽、焦碳、煤气、沼气、氢气、石油制品等；生产过程排出的余热（高温烟气、可燃废气、排放有压流体等）

3、。能源再生性：一次能源又分为：再生能源和非再生能源。再生能源：不断再生并有规律地得到补充的能源。如水能、太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热等，取之不尽，用之不竭。地球表面吸收的太阳能约为：8.6万兆瓦非再生能源：经亿万年形成短期内不能再生的能源。如煤炭、石油、天然气、核燃料等。两次石油危机，非再生能源储量日益减少，需要我们要节约能源。能源问题：再生能源的利用技术，新能源的开发利用。节能和环保成为当今世界的主题和热点。1、能量的种类1：①、机械能：包括动能、位能（势能）、弹性能、表面张力能。特点：以功的形式表现，有效地转化为其它形式

4、的能②、热能：与原子和分子的运动有关的能量。特点：宏观上以温度的高低表现；是基本的能量形式―－其它形式的能都能完全转换为热能。发动机利用的是热能。③、电能：与电子的流动和积累有关的能。电动汽车。特点：以静电场能或感应电场能的形式贮存；以电流形式传递电能；能有效地转换为其它形式的能。④、辐射能（电磁能）：物体以电磁波形式发射的能。特点：以电磁射线形式表现；根据电磁波的波长分为：根据电磁波的波长分为射线、x射线、热辐射、微波。热辐射——是原子振动而产生的电磁能，包括紫外线、可见光射线、红外线等。1、能量的种类2：⑤、化学能：仅以贮存形式

5、存在的能量形式。如燃料的化学能。特点：与其它物质的原子和分子相结合时释放出来。如通过燃烧将化学能转换为热能而释放。即，在化学反应过程中以热能形式释放的内能。⑥、核能：蕴藏在原子核内部的能量，仅以贮存形式存在。如原子能等。特点：在原子核中的粒子相互作用——原子核反应时释放出来；原子核反应，有放射性衰变、核裂变、核聚变三种，核裂变、聚变反应时释放大量能量。3、热能①、热能发生途径：直接产生——如地热能、海洋热能通过能量形式转换产生——化学能的转换：燃烧放热反应，生成CO2和水电能转换：焦耳效应。辐射能转换：热辐射核能转换：核裂变和核聚变

6、中释放出大量的热机械能的转换：摩擦生热②、热能的利用方式：热利用和动力利用热利用：加热物体，取暖、做饭、烘干、冶炼等。动力利用：通过燃烧，将化学能——热能——机械能。汽轮机：化学能——蒸汽的热能——经汽轮机转换为机械能；内燃机：化学能——燃气的热能——经活塞连杆机换为机械能。热能利用实例热能的应用在国民经济中的重要地位：电力工业——火力发电或核发电，均应用热能转换。钢铁工业——炼钢、轧钢、高炉炼铁等均用热能；有色金属工业——铝、铜等有色金属的冶炼用热能；化学工业——酸、碱、合成氨的生产过程石油工业——采油、炼制、输送等用热能；建材工

7、业——建材的生产过程用热能。如水泥、陶瓷等；机械工业——铸造、锻压、焊接等用热能；轻纺工业——造纸、制糖、化纤、印染等用热能交通运输——汽车、火车、船舶、飞机等的动力来之热能；农业及水产养殖业——电力灌溉、温室培植、鱼池加温等生活需要——供暖、空调、烹饪。二、热力状态及状态参数工质：工程热力学中把实现热能与机械能相互转换的工作物质称为工质。汽车发动机工作过程使用的工质为气体。状态：工质处于某个温度、压力和比体积时，具有一定的内能、焓和熵称为工质处于某个热力状态。状态参数：标志气体热力状态的各个物理量叫做气体的状态参数。常用的状态参数

8、：温度T、压力p、比体积v；内能U、焓H、熵S。其中T、p、v可以直接测量。1、热力系统热力系统：热力学中把某一宏观尺寸范围内的工质作为研究对象称为热力系统。与系统有相互作用的其他系统称为外界。包围系统的封闭表面称为界面。界面可以是真