《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用

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热力学知识:热力学在机械设计中的应用

热力学知识:热力学在机械设计中的应用

热力学知识:热力学在机械设计中的应用热力学是研究热能转化和热力工作原理的学科,它在机械设计中有着重要的应用。

热力学的基本概念和定律可以帮助工程师设计出更高效、更可靠的机械系统。

本文将探讨热力学在机械设计中的应用,包括热力学基本定律在机械设计中的应用、热力学在能量转化和传递中的应用,以及热力学在机械设计优化中的应用等方面。

热力学基本定律在机械设计中的应用热力学的基本定律包括热力学第一定律和热力学第二定律。

热力学第一定律也被称为能量守恒定律,它规定了能量在系统中的转化和传递过程中的基本原理。

在机械设计中,热力学第一定律的应用可以帮助工程师合理设计机械系统的能量转化过程,从而提高系统的能源利用率。

热力学第二定律规定了热能只能从高温处流向低温处,不可能自发地从低温处向高温处传递。

在机械设计中,工程师需要根据热力学第二定律的要求来设计热能传递系统,以保证系统的高效运行和能源利用率。

例如,在设计散热系统时,工程师需要考虑如何将系统中的热能有效地传递到外部环境中,而不会造成能量的浪费。

热力学在能量转化和传递中的应用能量转化和传递是机械系统运行的基本过程,热力学可以帮助工程师优化能量转化和传递过程,提高系统的效率和性能。

在机械设计中,工程师需要考虑如何将能量从一种形式转化为另一种形式,如热能转化为机械能或电能,或者机械能转化为热能。

热力学的基本概念可以帮助工程师理解能量转化的基本原理,从而设计出更高效的能量转化系统。

另外,热力学还可以帮助工程师优化能量传递过程,例如在机械传动系统中,工程师需要考虑如何将动力传递到机械系统的各个部分,以实现系统的正常运行。

热力学可以提供关于能量传递效率和能量损失的基本原理,从而帮助工程师设计出更可靠、更高效的能量传递系统。

热力学在机械设计优化中的应用热力学在机械设计中还可以帮助工程师优化系统的性能和效率。

例如,在设计内燃机时,热力学可以提供有关燃烧过程和热能转化过程的基本原理,从而帮助工程师设计出更高效的内燃机系统。

机械工程中的热力学与传热问题研究

机械工程中的热力学与传热问题研究

机械工程中的热力学与传热问题研究机械工程是应用热力学和传热学的重要领域之一。

热力学和传热学在机械工程中起着关键作用,能够解决许多实际问题。

本文将从热力学和传热学的角度,讨论机械工程中的热力学与传热问题研究。

先来看热力学在机械工程中的应用。

热力学是研究能量转化和能量传递的科学,它在机械工程中有着广泛的应用。

例如,在工业设备和发动机中,我们需要了解能量的转化和传递过程,才能提高能源利用效率和性能。

热力学可以帮助我们优化设计和改进现有系统。

热力学也在机械设计中起着重要作用。

例如,在汽车工程中,我们需要考虑发动机的热效率,以及燃料消耗和排放的问题。

通过应用热力学的原理,我们可以设计出更加高效和环保的汽车引擎。

在其他领域,如航空航天和能源行业,热力学也广泛应用于系统分析和设计中。

接下来,让我们转向传热学在机械工程中的研究。

传热学是研究热传递和热阻的科学,也是机械工程中不可或缺的一部分。

机械系统中会产生大量的热,需要通过传热来控制温度和维持系统的稳定。

传热学的研究包括传热方式的分析和热传递的计算。

在机械工程中,我们会遇到传导、对流和辐射三种传热方式。

例如,在散热器和换热器中,我们需要考虑对流和传导的热传递,以实现散热和加热的目的。

而在太阳能和照明工程中,我们则需要研究辐射传热的特性和效果。

除了以上内容,机械工程中的热力学与传热问题研究还涉及热力学循环、热力学性能评估和热力学优化等方面。

热力学循环是指利用热力学原理,通过能量转化和传递来实现特定动力系统的循环过程。

例如,蒸汽循环和制冷循环就是常见的热力学循环。

热力学性能评估是评估热力学系统性能的过程,可以帮助我们优化系统设计和运行。

例如,在锅炉和发电厂中,我们需要评估热效率和能源损失,以提高系统的工作效率。

热力学性能评估也可以应用于其他工程领域,如化工和材料科学。

最后是热力学优化的研究。

热力学优化是指通过改变系统的结构和参数,以最大化系统性能的过程。

在机械工程中,我们可以通过优化设计和操作来提高能源利用效率和性能。

工程热力学在机械工程中的应用

工程热力学在机械工程中的应用

工程热力学在机械工程中的应用工程热力学是一门研究能量转换和能量传递的学科,广泛应用于各个领域,尤其在机械工程中有着重要的应用。

机械工程是利用物理学、材料科学和力学等理论来设计、制造和操作机械设备的学科。

本文将探讨工程热力学在机械工程中的应用。

首先,在机械工程中,工程热力学的最主要应用之一是热力学循环的设计和优化。

热力学循环是指通过热能转换产生功或热效率的过程。

例如,蒸汽轮机使用蒸汽的压力和温度差来产生机械功,从而驱动发电机发电。

通过应用工程热力学原理,可以优化热力学循环的参数,提高系统的能量转化效率。

这不仅可以节约能源,还可以降低机械设备的运行成本。

其次,工程热力学在机械工程中的另一个重要应用是热传导的研究和分析。

热传导是指热的能量通过固体、液体或气体传递的过程。

在机械工程中,热传导的研究对于优化设备的散热系统至关重要。

通过工程热力学的分析,可以确定热源和散热器之间的温度差,从而设计合理的散热系统,确保机械设备的长时间稳定运行。

此外,工程热力学还可以应用于机械工程中热力学参数的测量和控制。

在机械设备中,如何准确测量和控制温度、压力和流量等参数是确保设备正常运行的关键。

工程热力学提供了各种测量和控制方法,例如热电偶、压力传感器和流量计等,可以准确地获取和控制需要的热力学参数。

这对于保护设备的安全和提高设备的性能至关重要。

此外,工程热力学还广泛应用于机械工程中的气体和液体流动分析。

流体力学是研究流动力学性质和流体行为的学科,而工程热力学则提供了研究和分析流体流动行为的基础。

在机械工程中,了解流体流动的特性和规律,对于设计和改进各种液压系统、油气管道以及风力发电机组等设备都至关重要。

通过应用工程热力学的原理和方法,可以模拟和分析不同流动条件下的压力分布、速度分布和温度分布等,从而优化系统设计和提高设备性能。

综上所述,工程热力学在机械工程中的应用非常广泛。

无论是在热力学循环的设计和优化、热传导的研究和分析、热力学参数的测量和控制,还是气体和液体流动的分析,工程热力学都发挥着重要的作用。

热力学知识:热力学在机械设计中的应用

热力学知识:热力学在机械设计中的应用

热力学知识:热力学在机械设计中的应用热力学是研究能量转化和传递的科学,它在机械设计中发挥着重要的作用。

热力学原理不仅可以帮助工程师设计更高效的机械系统,还可以帮助他们理解和解决机械系统中可能出现的问题。

1.热力学的基本概念热力学的基本概念包括能量、熵、热量、功、热力学过程等。

在机械设计中,工程师需要理解这些基本概念,以便应用到实际的设计过程中。

2.能量转化和传递热力学研究的一个重要内容就是能量的转化和传递。

在机械设计中,各种能量形式的转化和传递都离不开热力学原理。

例如,发动机内燃机的工作过程就是能量转化和传递的典型例子:化学能转化为热能,再通过热能转化为机械能,最终实现机械运动。

工程师需要根据热力学原理,设计能量转化和传递的系统,以提高能量利用率,提高系统的效率。

3.热力学循环热力学循环是指一定工质(例如蒸汽、空气等)经过一定的过程后,再回到原来的状态,这时系统经历的过程称之为热力学循环。

在机械设计中,热力学循环被广泛应用于发电机组、制冷设备等系统中。

例如,蒸汽轮机、内燃机就是应用了热力学循环原理的设备,工程师需要根据热力学循环的工作原理,设计出符合实际需求的机械系统。

4.热力学方程热力学方程是描述物质热力学性质的基本方程,它们用来描述能量、熵、温度、压力等之间的关系。

在机械设计中,工程师需要根据系统的特点,选择合适的热力学方程,以便对系统进行建模和分析。

5.热力学分析与优化在机械设计中,热力学分析是不可或缺的一部分。

通过热力学分析,工程师可以了解系统的能量转化效率、工作温度、功率输出等重要参数,从而对系统进行优化设计。

例如,通过热力学分析,工程师可以确定合适的工质和工质参数,设计合理的热力学循环,提高系统的能量利用率。

6.热力学在材料选择中的应用在机械设计中,材料选择是一个关键的环节。

热力学原理可以帮助工程师选择合适的材料,以满足系统的热力学性能需求。

例如,对于高温工作环境的机械系统,工程师需要选择能够承受高温环境的材料,通过热力学分析和实验,找到合适的材料。

机械工程师中的热力学与热传导

机械工程师中的热力学与热传导

机械工程师中的热力学与热传导热力学与热传导是机械工程师在工作中不可或缺的重要知识领域。

热力学研究热的性质,包括热的传递、转化和控制。

而热传导则研究物质内部的热能传递过程。

本文将重点讨论机械工程师在工作中如何应用和运用热力学与热传导的知识。

一. 热力学在机械工程中的应用热力学是研究能量和能量转化的学科,它在机械工程领域中有广泛的应用。

在设计和生产机械设备时,机械工程师需要考虑能源利用效率、热能转化效率、工作流程等因素。

热力学的概念和原理可以帮助机械工程师分析和改进机械系统的工作效率,找到能源浪费的原因,并提出优化方案。

例如,在内燃机设计中,机械工程师需要考虑燃烧室中的热力学过程。

通过热力学分析,工程师可以确定最佳燃料混合比例和气缸排量,以提高内燃机的热效率和动力输出。

此外,热力学还广泛应用于机械工程中的制冷与空调系统设计。

机械工程师可以利用热力学原理来计算空调系统的制冷负荷和效率,并通过优化系统结构和工作流程来降低能耗,提高制冷效果。

二. 热传导在机械工程中的应用热传导是研究物质内部热能传递过程的学科。

在机械工程中,热传导的应用领域非常广泛。

机械工程师需要理解和掌握热传导的原理,以便在设计和制造过程中合理选择材料和优化结构。

例如,在发动机设计中,机械工程师需要考虑发动机散热的问题。

通过热传导的原理,工程师可以选择合适的散热材料和结构,以提高发动机的散热效果,确保发动机在工作过程中稳定运行。

同样地,在电子设备的设计和制造中,热传导也是一个重要考虑因素。

机械工程师需要通过热传导的知识,设计散热结构和散热系统,以降低电子设备的温度,防止过热损坏。

三. 热力学与热传导在机械工程中的挑战在机械工程中,热力学与热传导的应用也面临一些挑战。

首先,不同材料的热导率和热扩散性质各不相同,工程师需要在选材过程中考虑这些因素。

其次,热力学和热传导的计算模型复杂,需要一定的数学和物理基础。

机械工程师需要不断学习和研究,以提高自己的专业能力。

热力学理论及其在机械工程中的应用

热力学理论及其在机械工程中的应用

热力学理论及其在机械工程中的应用热力学是研究能量转化和能量传递的学科,是机械工程中不可或缺的一部分。

在机械工程领域,热力学理论被广泛应用于设计、制造和优化各种机械系统和设备。

本文将探讨热力学理论在机械工程中的应用,并介绍一些相关的实际案例。

热力学的基本原理是能量守恒和热力学第一和第二定律。

能量守恒原理指出能量在系统中不能被创造或破坏,只能从一种形式转化为另一种形式。

热力学第一定律表明能量转化的总量是恒定的,而热力学第二定律则指出能量转化的过程中必然伴随着能量的损失和不可逆性。

在机械工程中,热力学理论的应用范围广泛,包括热机、制冷设备、燃烧系统、热交换器等。

例如,汽车发动机是一个典型的热机系统,它将燃料的化学能转化为机械能,驱动汽车运行。

热力学理论可以帮助工程师优化发动机的燃烧过程,提高热能利用效率,降低能量损失。

另一个应用热力学的领域是制冷设备,如空调和冰箱。

这些设备利用热力学循环原理,通过压缩和膨胀工质来实现热量的转移和温度的调节。

热力学理论可以帮助工程师设计更高效的制冷系统,减少能源消耗,提高制冷效果。

热交换器是机械工程中常见的设备,用于热量的传递和能量的转化。

它可以将高温流体的热能传递给低温流体,实现能量的回收和利用。

热力学理论可以帮助工程师优化热交换器的设计,提高传热效率,减少能量损失。

除了上述应用,热力学理论还可以在机械工程中应用于燃烧系统、流体力学、能量转换设备等领域。

例如,燃烧系统的设计需要考虑燃料的燃烧过程和热能的释放,热力学理论可以帮助工程师优化燃烧效率,减少污染物的排放。

流体力学中的热力学理论可以帮助工程师研究流体的热传导、对流和辐射等现象,优化流体系统的设计和运行。

能量转换设备如涡轮机和发电机也需要考虑热力学原理,以提高能量转化效率。

总之,热力学理论在机械工程中具有重要的应用价值。

通过研究和应用热力学原理,工程师可以优化机械系统的设计和运行,提高能量利用效率,降低能源消耗。

论工程热力学和传热学在机制专业的应用以及发展趋势

论工程热力学和传热学在机制专业的应用以及发展趋势

综述工程热力学和传热学在机制专业应用及发展趋势工程学院10机制4班关德彪30510403 摘要:工程热力学是热力学最先发展一个分支,它关键研究热能和机械能和其它能量之间相互转换规律及其应用,是机械工程关键基础学科之一。

而传热学是研究热量传输规律,研究不一样温度物体或同一物体不一样部分之间热量传输规律学科。

在机件冷、热加工过程中包含有大量复杂热传输过程。

Abstract: Engineering thermodynamics is one of the earliest development branch of thermodynamics, It mainly studies the heat energy and mechanical energy and other energy between the rule of their conversion to each other and their applications, is one of the important basic subject of mechanical engineering. And heat transfer is a subject which studys of heat transfer law, and the heat transfer law between the object with different temperature or different parts of the same one. In parts of the cold and hot working process contains a large number of complex heat transfer process.关键词:工程热力学传热学应用发展1、什么是工程热力学和传热学工程热力学是热力学工程分支,也是热力学最先发展一个分支,它关键研究能量转换,尤其是热能转化成能规律和方法,和提升转化效率路径。

热力学知识:热力学在机械设计中的应用

热力学知识:热力学在机械设计中的应用

热力学知识:热力学在机械设计中的应用热力学是研究能量转化和传递的物理学科,它在机械设计中有着广泛的应用。

热力学原理可以帮助工程师设计更加高效和可靠的机械系统,提高能源利用效率,减少能源消耗,降低对环境的影响。

在本文中,我们将介绍热力学在机械设计中的应用,并探讨其在不同领域中的具体应用案例。

热力学基础知识在谈论热力学在机械设计中的应用之前,首先需要了解一些基本的热力学知识。

热力学是研究物质在热力作用下的性质和变化规律的科学。

它研究的对象是宏观物质的性质和它们之间的相互作用,主要涉及能量、热量、功、热效率等概念。

在热力学中,有一些基本的定律和原理,如热力学第一定律、热力学第二定律等。

热力学第一定律是能量守恒定律,它表明能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量守恒。

热力学第二定律则是关于热力系统热效率的一个重要概念。

根据热力学第二定律,不可能把热量从一个低温物体转移到一个高温物体而不需要外界能量的输入。

这就是说,热力学第二定律限制了热机的工作性能和效率。

热力学在机械设计中的应用热力学在机械设计中有着广泛的应用。

它可以帮助工程师设计更加高效和可靠的机械系统,提高能源利用效率,减少能源消耗,降低对环境的影响。

下面将详细介绍热力学在机械设计中的几个具体应用案例。

1.内燃机内燃机是一种将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的热力机械设备。

热力学在内燃机设计中有着重要的应用。

通过热力学的分析和计算,工程师可以确定内燃机的效率和性能参数,设计出更加高效和可靠的内燃机系统。

在内燃机的设计中,热力学分析可以帮助工程师确定内燃机的燃料消耗率、排放量、功率输出等重要参数,优化内燃机的工作效率。

此外,热力学还可以帮助工程师设计更加节能环保的内燃机系统,减少对环境的不良影响。

2.蒸汽轮机蒸汽轮机是一种利用蒸汽产生的动能来驱动旋转机械的热力机械设备。

热力学在蒸汽轮机设计中有着重要的应用。

通过热力学分析和计算,工程师可以确定蒸汽轮机的工作效率和性能参数,设计出更加高效和可靠的蒸汽轮机系统。

热力学知识:热力学在机械设计中的应用

热力学知识:热力学在机械设计中的应用

热力学知识:热力学在机械设计中的应用热力学是研究热现象和能量转化规律的一门科学,具有重要的理论和实际应用价值。

在机械设计中,热力学理论的应用具有十分重要的意义,可以帮助工程师设计出更加高效、安全和可靠的机械产品。

本文将从热力学基本原理、机械设计中的热力学计算、热力学的实际应用等方面展开论述。

一、热力学基本原理1.热能与功热力学中最基本的概念是热能和功,热能是由物体内部粒子的热运动而表现出来的能量形式,而功则是由外力对物体做功而产生的能量。

在机械设计中,热能和功的转化是十分常见的现象,例如汽车发动机中的燃烧产生的热能可以转化为机械功,驱动汽车行驶。

2.热力学系统热力学系统是研究对象的一个概念,通常可以分为封闭系统、开放系统和孤立系统。

封闭系统与外界可以进行能量交换,但不能进行物质交换;开放系统可以进行能量和物质交换;而孤立系统与外界既不能进行能量交换,也不能进行物质交换。

3.热平衡热平衡是指在热力学系统中,不同部分之间没有热能的净传递,即所有部分之间的温度都是一样的状态。

在机械设计中,考虑热平衡可以帮助设计者避免在高温部件周围产生热应力而导致损坏的问题。

4.热力学循环热力学循环是指在热力学系统中,热能的转化经历一系列的过程,再回到初始状态的一个过程。

常见的热力学循环包括卡诺循环、斯特林循环和布雷顿循环等,这些循环可以被应用于设计引擎、制冷机和发电机等机械设备中。

二、机械设计中的热力学计算1.热力学性能计算在机械设计中,对于一些燃烧设备、动力装置等需要进行热力学性能的计算。

例如,对于内燃机,需要进行燃烧室温度、燃料燃烧速率、排气温度等性能参数的计算,这些参数对于内燃机的性能和寿命都有着重要的影响。

2.热传导计算机械设备在使用过程中会因为燃烧或机械运动而产生大量的热能,这些热能需要通过材料的传导来释放到外界,以避免设备过热造成损坏。

通过热传导计算可以确定材料的热导率、温度分布等重要参数,帮助设计者选择合适的散热结构和材料。

工程热力学与传热学在机械领域中的运用

工程热力学与传热学在机械领域中的运用

工程热力学与传热学在机械领域中的运用精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用(华南农业大学,工程学院,广州 510642)摘要:自18世纪30年代发明近代动力机械以来,人类的生产力出现了质的飞跃,生产水平跨上了一个个新的台阶。

随后的蒸汽轮机、内燃机乃至燃气轮机的陆续应用则更使能源的转换和利用技术达到了前所未有的崭新阶段。

这个进程至今仍在继续当中。

传热学科的建立与发展、不断完善和提高是与上述过程相伴而行的。

热传递现象更是无时无处不在,它的影响几乎遍及所有的工业部门,也渗透到农业、林业等许多技术部门中。

航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域都在不同程度上应用传热研究的最新成果。

关键词:热传递传热学机械领域发展趋势The application of engineering thermodynamics and heat transferin mechanical fieldQian Jianping(College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou510642, China)Abstract: Since the 1730 s, since the invention of the modern machinery, the productivity of human appeared a qualitative leap, the production level up a new step. Then steam turbines, internal combustion enginesand gas turbine application in succession, more make the conversion and utilization of energy technology has reached the unprecedented new stage. The process is still continuing. The establishment and development ofheat transfer science, and constantly improve and improve and is accompanied by the process. Heat transfer phenomenon is everywhere atall times, and its influence in almost all industrial sectors, also infiltrated in agriculture, forestry and many other technical department. the latest research results of application of heat transfer in different degree was use in Aerospace, nuclear energy, microelectronics, materials, biomedical engineering, environmental engineering, new energy and agricultural engineering, and many other high-tech fields.Key words: heat transfer heat transmission science Mechanical field development tendency热传递现象无时无处不在,它的影响几乎遍及现代所有的工业部门,也渗透到农业、林业等许多技术部门中。

热力学知识:热力学在机械设计中的应用

热力学知识:热力学在机械设计中的应用

热力学知识:热力学在机械设计中的应用热力学是物理学的一个分支,研究的是热、功和能量转化的规律。

在机械设计中,热力学知识的应用是十分重要的,可以帮助工程师设计出符合要求的机械系统。

本文将会探讨热力学在机械设计中的应用,并详细介绍其在不同领域的具体运用。

一、热力学基础在介绍热力学在机械设计中的应用之前,我们先来了解一下热力学的基础知识。

热力学的核心概念包括热力学系统、热力学过程、热力学第一定律和热力学第二定律等。

1.热力学系统热力学系统是热力学研究的对象,可以是封闭系统、开放系统或孤立系统。

封闭系统是与外界隔离,并且系统内部物质的数量是恒定的。

开放系统是系统与外界可以交换物质和能量的系统。

孤立系统是与外界完全隔离的系统,既不与外界交换物质,也不与外界交换能量。

2.热力学过程热力学过程是热力学系统从一个状态变化到另一个状态的过程。

常见的热力学过程包括等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程等。

3.热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律,它表明能量可以从一种形式转化为另一种形式,但能量的总量始终保持不变。

数学表达式为:ΔU = Q - W,即系统内能的变化等于系统所吸收的热量减去所做的功。

4.热力学第二定律热力学第二定律是热力学的一个基本定律,表明自然界中存在一种不可逆的趋势,即熵增加的趋势。

热力学第二定律有多种表述方式,其中最常见的是克劳修斯表述和开尔文表述。

以上是热力学的基础知识,了解这些知识对于理解热力学在机械设计中的应用是非常重要的。

接下来,我们将会具体介绍热力学在机械设计中的应用。

二、热力学在内燃机设计中的应用内燃机是利用可燃气体在内部燃烧,将燃烧产生的热能转化为机械能的一种机械设备。

热力学在内燃机设计中的应用非常广泛,主要包括燃烧过程分析、循环过程分析和性能优化等方面。

1.燃烧过程分析热力学可以帮助工程师分析内燃机燃烧过程中的热力学参数,比如燃烧温度、燃烧压力和燃烧稳定性等。

通过热力学分析,可以优化燃烧室结构,改善燃烧效率,减少排放和降低能耗。

热力学在机械系统中的应用分析

热力学在机械系统中的应用分析

热力学在机械系统中的应用分析热力学是物理学中的一个重要分支,旨在研究物质内部的热现象和能量转化过程。

在机械系统中,热力学的应用具有重要意义,能够帮助我们理解和优化机械设备的运行。

本文将从热力学的基本原理出发,探讨其在机械系统中的应用,并分析其对机械设备性能的影响。

热力学第一定律告诉我们能量守恒,即能量不可以被创造或销毁,只能从一种形式转化为另一种形式。

在机械系统中,这一定律可以理解为机械设备中的能量转化过程。

例如,汽车的发动机将燃料所含化学能转化为机械能,从而推动车辆运行。

而热力学第二定律则告诉我们自然界中的能量转化只能朝着热量从热源流向冷源的方向进行,即产生不可逆过程。

在机械系统中的应用中,这一定律提示我们要优化能量转化的效率,减少不必要的能量损失。

在机械系统中,热力学的应用主要体现在热力学循环的分析上。

热力学循环是指经过一系列由热和功交换的过程,最终回到初始状态的过程。

常见的热力学循环有汽车发动机中的往复活塞循环和蒸汽轮机中的朗肯循环等。

通过对这些循环的分析,我们可以评估机械设备的性能,并提出改进的建议。

以汽车发动机为例,往复活塞循环是其工作过程的基础。

在该循环中,燃料在汽缸内燃烧,产生高温高压气体推动活塞运动。

这时,热力学提供了两个关键参数,即热效率和排放。

热效率是指发动机从燃料中提取的有效功率与供给发动机的燃料能之间的比值。

为了提高汽车的燃油经济性,需要优化热效率,即尽量减少能量的损失。

通过热力学循环的分析,可以确定损失的主要来源,例如摩擦损失和排气热损失,并提出减少这些损失的方法。

此外,热力学循环的分析还能够评估发动机的排放性能。

废气中的有害物质会对环境和人类健康造成不良影响,因此对发动机排放的控制至关重要。

通过热力学循环的分析,可以确定不完全燃烧和废气回流等因素对排放的影响,并提出减少排放的技术措施。

除了热力学循环的分析,热力学在机械系统中的应用还可以帮助我们优化能源利用。

能源是现代社会发展中最关键的资源之一,其高效利用对可持续发展至关重要。

工程热力学在机械设计中的应用

工程热力学在机械设计中的应用

工程热力学在机械设计中的应用工程热力学是一门研究热力学基本原理在工程中的应用的学科,广泛应用在机械设计中。

在机械设计中,热力学的应用可以帮助我们更好地理解机械运动和能量转换的过程,从而更好地设计出满足需求的机械设备。

一、热力学基础知识在工程热力学的应用中,了解热力学基础知识是很重要的。

热力学基础知识主要涉及热力学系统、状态方程、热力学循环和热力学效率等方面。

1、热力学系统热力学系统是指被观察和研究的物质简单或复杂群体。

热力学系统的热力学性质有温度、压力、体积和物质的数量等。

2、状态方程状态方程是描述热力学系统各种性质之间关系的方程,它是热力学基础知识中最重要的部分,如理想气体状态方程为P×V=n×R×T。

3、热力学循环热力学循环是指对某个热力学系统进行一系列可逆或不可逆的变化,然后将系统恢复到原始状态的过程。

它可以分为循环功和循环热。

4、热力学效率热力学效率是指在某个系统中输入的能量与输出的能量之间的比率。

它是一个衡量系统能量转换效率的指标。

二、热力学的应用1、汽轮发电机组汽轮发电机组是利用汽轮机通过热力学循环传递热量,带动发电机发电的设备。

汽轮发电机组是目前电力行业最为常见的发电设备之一。

在汽轮发电机组的设计中,热力学知识需要通过计算出锅炉的蒸汽量、压力和温度,以及涡轮机和发电机的功率等,从而得到发电效率。

2、制冷与空调制冷与空调是利用热力学基本原理制造的设备。

它们根据制热与制冷原理,调整室内空气温度与湿度,增强室内舒适度。

其中,冷冻空调利用制冷机制造低温空气,而热泵机器则是利用热力的特殊性质,将室外低温环境的热量变为制造高温空气的热能。

通过热力学的应用,在室内温度与湿度的调节上有着不可替代的作用。

3、汽车汽车是现代化的交通工具,是利用发动机的能量来推动车辆前进的。

发动机是将热能转化为动能的装置,它利用汽油和火花塞这样的器材将能量转化为动能。

在汽车设计中,热力学知识可以用来计算出发动机的压力、温度以及输出的动力等技术参数,从而使得车辆性能得到优化。

热力学知识:热力学在机械设计中的应用

热力学知识:热力学在机械设计中的应用

热力学知识:热力学在机械设计中的应用热力学是研究热效应的科学,它在机械设计中有着非常广泛的应用。

在机械设计中,热力学的应用主要体现在热工程和动力机械领域。

热力学不仅可以用来分析和设计热动力系统,还可以用来优化机械设计,提高机械系统的效率和性能。

本文将从热力学在机械设计中的应用、热力学在机械设计中的优化以及热力学在机械设计中的发展趋势等方面进行探讨。

一、热力学在机械设计中的应用1.热力学在热工程中的应用热力学在热工程中的应用非常广泛,热力学可以用来分析和设计多种热动力系统,比如蒸汽轮机、内燃机、制冷系统等。

在这些系统中,热力学可以用来分析能量转化和传递过程,优化系统的工作效率和能量利用率。

在蒸汽轮机中,热力学可以用来分析蒸汽的压力、温度和焓值等参数,通过分析蒸汽的热力学循环过程,可以确定蒸汽轮机的工作性能,提高蒸汽轮机的工作效率。

在内燃机中,热力学可以用来分析燃气的循环过程和燃烧过程,优化燃气发动机的工作性能,提高燃气发动机的能量利用率。

在制冷系统中,热力学可以用来分析制冷剂的循环过程,提高制冷系统的能效比,实现节能环保的制冷效果。

2.热力学在动力机械中的应用热力学在动力机械中的应用也非常重要,热力学可以用来分析和设计多种动力机械,比如涡轮机、压缩机、泵等。

在这些机械中,热力学可以用来分析流体的压力、温度和速度等参数,优化机械的结构和性能。

在涡轮机中,热力学可以用来分析气体的膨胀过程和叶轮的叶片形状,提高涡轮机的工作效率和输出功率。

在压缩机中,热力学可以用来分析气体的压缩过程和机械的结构,提高压缩机的工作效率和稳定性。

在泵中,热力学可以用来分析流体的输送过程和泵的结构,提高泵的输送效率和可靠性。

二、热力学在机械设计中的优化热力学在机械设计中的优化主要体现在节能环保和高效稳定两个方面。

在机械设计中,热力学可以用来优化机械系统的结构和性能,减少能量损失和环境污染,提高机械系统的工作效率和可靠性。

1.节能环保热力学可以用来分析机械系统的能量转化和传递过程,根据能量守恒和热力学循环原理,优化机械系统的能量利用率和排放效果。

传热学在机械制造方面的应用

传热学在机械制造方面的应用

传热学在机械制造方面的应用[摘要]:传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学.传热现象在我们的日常生活中司空见惯,早在人类文明之初,人们就学会了烧火取暖。

随着工业革命的到来,蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现,传热研究更是得到了飞速的发展被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中.当今世界,国与国之间的竞争是经济竞争.而伴随着经济的高速发展,也带来了资源、人口与环境等重大国际问题,传热学在促进经薪发展和加强环境保护方面起着举足轻重的作用。

现在,机械工程仍不断地向传热学提出大量新的课题。

如浇铸和冷冻技术中的相变导热,切削加工中的接触热阻和喷射冷却等。

[关键词]:热传递,传热学,机械领域,发展趋势1 传热学1。

1 传热学概念通常被称为热科学的工程领域包括热力学和传热学[1]。

传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析,因后者只讨论在平衡状态下的系统。

这些附加的定律是以3种基本的传热方式为基础的,即导热、对流和辐射.传热学是研究不同温度的物体或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科.传热不仅是常见的自然现象,而且广泛存在于工程技术领域。

例如,提高锅炉的蒸汽产量,防止燃气轮机燃烧室过热、减小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等,都是典型的传热学问[2]。

1。

2 传热学发展传热学作为学科形成于19世纪[2]。

在热对流方面,英国科学家牛顿于1701年在估算烧红铁棒的温度时,提出了被后人称为牛顿冷却定律的数学表达式,不过它并没有揭示出对流换热的机理。

对流换热的真正发展是19世纪末叶以后的事情。

1904年德国物理学家普朗特的边界层理论和1915年努塞尔的因次分析,为从理论和实验上正确理解和定量研究对流换热奠定了基础。

1929年,施密特指出了传质与传热的类同之处.在热传导方面,法国物理学家毕奥于1804年得出的平壁导热实验结果是导热定律的最早表述。

热力学在机械工程中的应用

热力学在机械工程中的应用

热力学在机械工程中的应用热力学作为物理学的一个分支,研究能量转化与传递过程,对于机械工程领域具有重要的应用价值。

机械工程是一门通过能量转换和传递来设计、制造和运用机械设备的学科,而热力学可以为机械工程师提供有效的理论基础和工程设计指导。

本文将介绍热力学在机械工程中的三个主要应用方面,分别是能源转换系统、热力学循环和热力学性能分析。

一、能源转换系统能源转换系统是指将能源转化为机械能或其他形式的能量的系统。

在机械工程中,能源转换系统的应用范围广泛,涉及到汽车、飞机、发电厂等多个领域。

热力学为能源转换系统的设计和分析提供了基本原理和计算方法,使得工程师能够合理地选择和配置能源装置,以实现高效能量转换。

例如,在内燃机中,热力学分析可以帮助工程师计算压缩燃气的温度和压力变化,从而优化燃烧过程,提高燃烧效率。

二、热力学循环热力学循环是指在闭合系统内进行的热力学过程,常见的热力学循环包括卡诺循环、布雷顿循环等。

这些热力学循环在机械工程中的应用十分广泛,例如汽车发动机的工作过程和蒸汽轮机的循环过程等。

通过热力学循环的分析,可以评估能源装置的性能和效率,并指导工程师进行系统的优化设计。

此外,热力学循环还可以用于热泵、制冷设备等能量转换系统的分析和设计。

三、热力学性能分析热力学性能分析是通过计算和评估热力学性能参数来对能源装置的工作情况进行分析。

通过热力学性能分析,工程师可以了解能源装置的效率、能量利用率等重要指标,从而优化设计和控制策略。

例如,在制冷空调系统中,热力学性能分析可以帮助工程师评估制冷效果和能耗情况,以实现系统的能量节约和环保目标。

综上所述,热力学在机械工程中具有重要的应用价值。

通过热力学的理论和方法,能够为能源转换系统的设计和分析提供指导,为热力学循环的优化和改进提供依据,为热力学性能的分析和评估提供准确的数据支持。

因此,在机械工程实践中,工程师需要充分利用热力学的理论和方法,以提高能源装置的性能和效率,推动机械工程的发展和创新。

热力学知识:热力学在机械设计中的应用

热力学知识:热力学在机械设计中的应用

热力学知识:热力学在机械设计中的应用热力学是研究物质能量转化和热力学过程的分支学科,它在机械设计中发挥着重要的作用。

热力学的研究,主要包括热力学定律、热力学循环等方面。

本文将从热力学的基本理论和热力学在机械设计中的应用两个方面,对热力学在机械设计中的重要性进行深入探讨。

一、热力学的基础理论热力学的基础理论主要包括热力学定律、热力学循环等方面。

其中,热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律是热力学最基本的法则。

热力学第一定律阐述了能量守恒原理,即能量既不能创造也不能消失,只能进行转化。

在机械设计中,热力学第一定律被广泛应用于动力学、热传导及机械振动等领域,例如:在热机的工作过程中,机械工作的涡轮风扇通过燃气的热能转化为了机械能,从而推动机器正常工作。

热力学第二定律阐述了熵增原理,即自然界中熵的增量是不可逆的、不可减少的。

在机械设计中,热力学第二定律被广泛应用于蒸汽轮机设计、焓降和阻力系数等方面,例如:在涡轮机上,转轮中流体的热能转化为了动能从而促使转轮的功率提高。

同时,涡轮机的功率利用效率依赖于机器的失熵情况,使得工程师们可以通过最出色的工艺方案来降低熵的产生并提高功率利用率。

热力学第三定律阐述了热力学温度的极限值,即绝对零度的概念。

在机械设计中,热力学第三定律被广泛应用到超导体、热电作用等领域,例如:超导体是一种在低温下表现出电性质的材料,这是由于其热力学温度接近绝对零度,使得超导体具有半导体的性质,从而可以将其应用于磁悬浮列车和医学核磁共振等领域。

二、热力学在机械设计中的应用除了以上基础理论,热力学还在机械设计中发挥着重要的应用价值。

具体来说,热力学在机械设计中的应用主要包括以下几个方面:1.能量分析热力学的第一定律强调了能量守恒原理,因此在机械设计中,可以通过能量分析来分析机器在运行过程中的能量转化情况。

例如:考虑一个涡轮机,可以根据理论基础计算出机器的转速和功率,从而评估机器的运行状态。

机械工程中的热力学与传热传质研究

机械工程中的热力学与传热传质研究

机械工程中的热力学与传热传质研究热力学与传热传质是机械工程领域中重要的研究方向,它们在能源利用、工程设计和系统优化等方面具有广泛的应用。

本文将从热力学和传热传质两个角度来探讨机械工程中的相关研究。

热力学在机械工程中扮演着重要的角色。

热力学是研究热量和功的转换关系的学科,它通过建立各种热力学定律和方程来解释物质内部的能量转化和传递过程。

在机械工程中,热力学的应用主要体现在内燃机、涡轮机、制冷设备和能量系统等领域。

通过研究热力学,工程师能够优化系统的效率,提高能源利用率,减少能源消耗,从而实现可持续发展的目标。

以内燃机为例,热力学的研究可以帮助工程师理解燃料在燃烧过程中释放的热能如何转化为机械功,进而驱动汽车或发电机。

工程师可以通过调整内燃机中的工作流程、发动机结构和燃烧参数等来提高燃烧效率和能量转化效率,从而达到减少废气排放和提高机械效率的目的。

在传热传质方面,机械工程中的研究主要集中在热交换器和换热设备等领域。

传热传质是研究物质之间热量和质量传递过程的学科,它通过建立传热传质定律和模型来分析和优化换热设备的性能。

热交换器是机械工程中常用的换热设备,它通过热量传递来控制工作流体的温度,从而实现工艺过程的要求。

热交换器的研究既涉及到传热过程,也涉及到传质过程。

传热过程主要指热量在不同物质之间的传递,而传质过程则指物质中的某种成分在不同相之间的传递。

工程师可以通过调整热交换器的结构和操作参数,如流体速度、换热面积和传质界面的质量传递效率等,来改善热交换器的换热性能。

这不仅可以提高工艺效率,减少能源消耗,还可以降低工艺废物的排放量,减轻对环境的影响。

在传热传质研究中,热传导、对流传热和辐射传热是三种主要的传热模式。

热传导是指热量通过物质内部分子的传递而实现的热量传递方式,它在导热材料中起着主导地位。

对流传热是指热量通过工作流体的流动而实现的热量传递方式,它在流体动力学中起着重要作用。

辐射传热是指热量通过电磁辐射的方式传递而实现的热量传递方式,它在高温和极低温环境中起着重要作用。

工程热力学与传热学在机械领域中的运用

工程热力学与传热学在机械领域中的运用

工程热力学与传热学在机械领域中的运用精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用(华南农业大学,工程学院,广州 510642)摘要:自18世纪30年代发明近代动力机械以来,人类的生产力出现了质的飞跃,生产水平跨上了一个个新的台阶。

随后的蒸汽轮机、内燃机乃至燃气轮机的陆续应用则更使能源的转换和利用技术达到了前所未有的崭新阶段。

这个进程至今仍在继续当中。

传热学科的建立与发展、不断完善和提高是与上述过程相伴而行的。

热传递现象更是无时无处不在,它的影响几乎遍及所有的工业部门,也渗透到农业、林业等许多技术部门中。

航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域都在不同程度上应用传热研究的最新成果。

关键词:热传递传热学机械领域发展趋势The application of engineering thermodynamics and heat transferin mechanical fieldQian Jianping(College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou510642, China)Abstract: Since the 1730 s, since the invention of the modern machinery, the productivity of human appeared a qualitative leap, the production level up a new step. Then steam turbines, internal combustion enginesand gas turbine application in succession, more make the conversion and utilization of energy technology has reached the unprecedented new stage. The process is still continuing. The establishment and development ofheat transfer science, and constantly improve and improve and is accompanied by the process. Heat transfer phenomenon is everywhere atall times, and its influence in almost all industrial sectors, also infiltrated in agriculture, forestry and many other technical department. the latest research results of application of heat transfer in different degree was use in Aerospace, nuclear energy, microelectronics, materials, biomedical engineering, environmental engineering, new energy and agricultural engineering, and many other high-tech fields.Key words: heat transfer heat transmission science Mechanical field development tendency热传递现象无时无处不在,它的影响几乎遍及现代所有的工业部门,也渗透到农业、林业等许多技术部门中。

热力学和传热学在工程领域中的应用

热力学和传热学在工程领域中的应用

热力学和传热学在工程领域中的应用热力学是研究热量、功和热功学的一门基础学科,它涉及到热力学定律、热力学公式、热力学过程等多个方面,具有广泛的应用价值。

而传热学是研究物质内部和周围的热量传递过程,具有重要的理论和实际应用价值。

在工程领域,这两个领域的知识有着广泛的应用。

热力学的应用工程领域中最常用的热力学应用之一是热力学循环。

热力学循环是一种能量转换过程,通常是将热能转换为机械能,或反向操作。

常见的发电厂就是一个例子。

在发电厂中,化石燃料的热值被转化成蒸汽(热能),这蒸汽推动涡轮发动机,最终输出电能(机械能)。

除此之外,热力学还有广泛的应用,如汽车发动机、燃气轮机、航空发动机、化学反应器等等。

热力学定律和热力学过程的应用行之有效,有很多领域都需要用到,如化工、制药、食品、染料、制版等行业。

传热学的应用在工程领域,传热学的应用就更加普遍了。

传热学主要分为三种传热方式:对流传热、辐射传热和传导传热。

对流传热的应用对流传热是指热量通过流体介质或气体输送的过程。

在燃气轮机或化学反应器中,利用对流传热的原理来完成高温气体的冷却和热反应的进行。

另外,在制冷和空调系统中,也采用了对流传热的原理,通过空气的对流来完成冷热交换。

辐射传热的应用辐射传热是指物体通过电磁波辐射而传递热量。

因此,在辐射传热中,热量的传递不需要介质物质的存在。

在工业领域中,太阳能加热器等辐射传热装置的应用越来越普遍。

此外,遁势加热技术和高温干燥技术也广泛应用于辐射传热中。

传导传热的应用传导传热是指热量从一个物体的低温区域逐渐传递到高温区域。

传导传热在制冷和制热系统中是非常经常使用的。

在一些特殊的情况下,通过改变物质的传导特性,可以实现物质的保温、保冷等效果,如冷却剂、保温材料等的应用。

总结热力学和传热学在工程领域中是非常重要的。

工程师们需要熟练掌握这些知识,才能够更有效地解决实际问题。

同时,在未来,热力学和传热学仍将在生命科学、新材料、先进制造等众多领域中发挥重要的应用价值。

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《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用(华南农业大学,工程学院,广州510642)摘要:自18世纪30年代发明近代动力机械以来,人类的生产力出现了质的飞跃,生产水平跨上了一个个新的台阶。

随后的蒸汽轮机、内燃机乃至燃气轮机的陆续应用则更使能源的转换和利用技术达到了前所未有的崭新阶段。

这个进程至今仍在继续当中。

传热学科的建立与发展、不断完善和提高是与上述过程相伴而行的。

热传递现象更是无时无处不在,它的影响几乎遍及所有的工业部门,也渗透到农业、林业等许多技术部门中。

航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域都在不同程度上应用传热研究的最新成果。

关键词:热传递传热学机械领域发展趋势The application of engineering thermodynamics and heat transferin mechanical fieldQian Jianping(College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract: Since the 1730 s, since the invention of the modern machinery, the productivity of human appeared a qualitative leap, the production level up a new step. Then steam turbines, internal combustion engines and gas turbine application in succession, more make the conversion and utilization of energy technology has reached the unprecedented new stage. The process is still continuing. The establishment and development of heat transfer science, and constantly improve and improve and is accompanied by the process. Heat transfer phenomenon is everywhere at all times, and its influence in almost all industrial sectors, also infiltrated in agriculture, forestry and many other technical department. the latest research results of application of heat transfer in different degree was use in Aerospace, nuclear energy, microelectronics, materials, biomedical engineering, environmental engineering, new energy and agricultural engineering, and many other high-tech fields.Key words: heat transfer heat transmission science Mechanical field development tendency热传递现象无时无处不在,它的影响几乎遍及现代所有的工业部门,也渗透到农业、林业等许多技术部门中。

可以说除了极个别的情况以外,很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。

不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识,而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。

在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。

热科学的工程领域包括热力学和传热学。

传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析,因后裔只讨论在平衡状态下的系统。

这些附加的定律是以三种基本的传热方式为基础的,即导热、对流和辐射。

传热学是研究不同温度的物体,或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。

传热不仅是常见的自然现象,而且广泛存在于工程技术领域。

例如,提高锅炉的蒸汽产量,防止燃气轮机燃烧室过热、减小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等,都是典型的传热问题。

传热学的应用非常广泛,几乎渗透到生活的各个领域,如:传热学在传统机械工业领域和农业机械领域中的应用,传热学在高新技术机械领域中的应用等。

以下将《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用分为两个方面进行介绍。

1、传热学在传统工业机械领域和农业机械领域中的应用(1)在铸造、焊接、金属热处理等常规机械加工工艺过程中,存在大量的非稳态导热、移动边界的固液相变传热以及各类对流换热问题。

在精密机械和精密仪器的制造和使用过程中,热应力和热变形量的预测、修正及控制也同样有赖于传热原理的指导。

(2)在各类机械控制方面,即在强电或弱电方面的应用,元器件的有效冷却和设备的更新换代都与强化传热研究有关。

例如大型发电机的转子、定子绕组和定子铁心的冷却就是典型的对流传热问题。

近百年来单机容量从几万干瓦扩大到百万千瓦,很大程度上是靠冷却技术的不断改进得以实现的,从空冷、氢冷发展到水冷,冷却技术的进步显著提高了电磁负荷强度和材料的利用率。

(3)农业机械是指在作物种植业和畜牧业生产过程中,以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。

农业机械包括农用动力机械、农田建设机械、土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、农田排灌机械、作物收获机械、农产品加工机械、畜牧业机械和农业运输机械等。

各种机械的研发设计都离不开《工程热力学与传热学》这一门学科。

2、在机械高新技术领域中的应用(1)航空航天领域是当今世界上各领域高技术、新材料研究最集中的体现。

其中传热学所起的作用功不可没。

据美国航空和宇宙航行局(NASA)所作的技术分析,美国航天飞机的技术关键只有一个半,这半个是大推力的液氢—液氧火箭发动机(其中自然与传热有密切的关系),而那一个关键则是所谓“热防护系统”(TPS),即指以航天飞机外表面的防热瓦为主的整个热防护结构。

(2)生物传热学是近年才发展起来的新兴传热学科分支。

虽然远末达到完善的程度,却已经显示出强大的生命力和令人鼓舞的应用前景。

它是由生物学、临床医学和传热学多个学科领域交叉形成的一门新学科,其目的在于通过把传热学的基本原理和研究方法、手段引入到生物和医学工程领域中,探讨物质和能量在生物体内的传输规律,以便为诸多至今末解开的生物医学难题寻求有效的解决方案。

在这一领域产生了各种新兴的机械,而这些机械的研发设计都离不开工程热力学与传热学。

(3)以化石燃料(煤炭、石油和天然气)为主构成的常规能源终将耗尽,而且已经为期不远。

以太阳能、地热能、海洋能(包括海洋温差和波浪能)以及效率更高的发电方式,如氢燃料电池、磁流体发电乃至可控核聚变为代表的新能源总要逐步走向前台,成为人类的主要消费能源。

能源的短缺,促进各种耗能机械朝着节能或者新能源方向发展,每一类新能源的发现都促进某一类机械的出现迅速发展,而这些新能源机械的出现和发展都与传热学有着密切的联系。

(4)以计算机芯片为代表的微电子元器件发展迅速,随着芯片体积微型化,线宽迅速下降,芯片表面的热流密度已经超过l06w/m2,因此有“热障”之说,这对微型化高效冷却技术提出了极高的要求。

近年用于高端服务器和桌面工作站的新型空气冷却装置的冷却能力也已经达到l05w/m2。

(5)现代的机械加工工艺已经不限于传统的车、钳、铣、刨,像激光钻孔、激光切割这类高热流、超短时间的新型加工手段已经用于石油钻井管等一些有特殊要求的场合,并取得了良好的技术和经济效益。

这类特殊加工方式所涉及的热量传递问题己不能再用传统的导热理论来分析,而必须加入对热量传输速度的考虑,这类问题被称为“非傅里叶导热”。

这是在机械生产设备领域的又一个里程碑。

又如钛及其合金的加工,由于钛及其合金阴传热率低,在其切削加工过程中,由切屑的塑性变形、切屑与刀具之间的滑动摩擦等产生热量,不能及时散发,而集中在刀具刀刃上,造成刀具寿命降低,加工质量差等,其实不仅仅是钛合金,像其他一些新材料都有不同的加工难题。

因此正确选用加工条件,合理运用传热学的理论进行导热,显得极其重要,不仅可以提高切削加工速率,延长刀具和设备寿命,还可提高加工件的加工质量。

(6)军事领域里的机械用到的传热知识更是数不胜数。

从历史上看,相当多的传热技术是从军事用途开始发展并逐步走向完善和大规模应用的。

例如战斗机燃气涡轮发动机的技术参数一贯代表这一领域的最高水平。

再如红外摄像装置和传感器,最早也仅用于军事目的,像侦察用的夜视仪、导弹的红外跟踪寻的装置等。

(7)各种材料的热处理,例如金属材料的锻造、铸造、淬火、退火、回火,还有一些工程塑料的注塑成型等都离不开温度的控制。

机械零件的制造离不开以上的几种加工处理手段,而以上的加工方法离不开《工程热力学与传热学》。

参考文献:[1]摘自戴锅生《传热学》【M】高等教育出版社,第二版 1998 P2-4[2]摘自赵镇南《传热学》【M】高等教育出版社,2002年7月 PP7-10[3]摘自神家锐葛绍岩《传热学在能源节约中的应用》中国科学院工程热物理研究所【J】[4]摘自徐云生,生物传热学基础,1990年[5]摘自陈炯中国矿业报/2004年/08月/05日/《应用热采技术开发稀油油藏.》叶片冷却技术【N】。

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