能源与动力装置基础 能动装置第一章-1
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能动装置1-3
流向
《能源与动力装置基础——流体机械》
三、状态方程式 表述了压力、温度和密度三个基本状态参数的关系 状态方程式：
p z RT
z为压缩因子，z＝1时为理想气体，z可以大于1或小 于1。 有许多状态方程被推荐用于计算非理想气体的状态。 如van der Waals状态方程：
RT a P 2 vb v
系统内能量变化输入系统的能量系统输出的能量闭口系统对于理想气体开口系统开口系统qupdv????qqctvctt1tpdvpdv?????2??对于稳定流动输入系统的能量系统输出的能量1qwupvgz?????2122111122221cupvgzc22????用热焓表示的方程
《能源与动力装置基础——流体机械》
2
《能源与动力装置基础——流体机械》
任意两个截面i-j之间的参数关系 可压缩流体：
c j qm /( j F j ) w Tj Ti Rk /(k 1) 2 Rk /(k 1) p j pi (T j Ti
n ) n 1 2 ci 2 cj
j p j /(RTj )
《能源与动力装置基础——流体机械》
热力循环的完善程度评价
动力循环：用热效率评价 制冷系数评价（制冷）
供热系数评价（热泵） 总称。
w Q
Q2 W Q 1 W
逆循环：
能量利用系数： 、、
热力系统还会引入其它的评价方法，如熵方法、 佣方法等。
《能源与动力装置基础——流体机械》
静止部件，如喷嘴、扩压器等，与外界没有能量交换 ， h*=const 或 h1* =h2* T*=const 或 T1* =T2*
《能源与动力装置基础——流体机械》
九、伯努利方程 伯努利方程是能量方程的另一种表达式，主要 反映机械能守恒。
华中科技大学能源与动力装置基础试题大全
2
27. 28. 29. 30. 31. 32.
重热现象：是由于多级汽轮机级内的损失使汽轮机整机的理想焓降小于各级理想焓降之和的现象。 重热系数：是指各级的理想比焓降之和与整机的理想比焓降之差与整机的理想比焓降之比。 汽轮机的内部损失：汽轮机中使蒸汽的状态点发生改变的损失。 汽轮机的外部损失：汽轮机中不能使蒸汽的状态点发生改变的损失。 热耗率：汽轮机发 1KW/h 电能消耗的蒸汽量。 汽封： 汽轮机动静部件的间隙间密封装置减小汽缸蒸汽从高压端向外泄漏， 防止空气从低压端进入 汽缸。 33. 轴封系统：与轴封相连的管道及部件构成的系统。 34. 多级汽轮机：两级或两级以上，按压力由高到低的顺序串联在一根或两根轴上的各级。 35. 余速利用：流出汽轮机上一级蒸汽的余速动能被下一级全部或部分利用的现象。 36. 调节系统的自调节：调节系统从一个稳定工况过渡到另一个工况的调节. 37. 同步器：在机组并网带负荷时，能平移调节系统静态特性线的装置. 38. 设计参数：汽轮机是按一定的热力参数、转速和功率等设计的，热力设计所依据及所求得的参数统 称为设计参数。 39. 设计工况：汽轮机运行时的各参数等于设计值。汽轮机在设计工况下运行的内效率最高，设计工况 又称为经济工况。 40. 变工况：任何偏离设计参数的运行工况统称为变工况。 引起汽轮机变工况的主要原因：外界负荷、蒸汽参数、转速以及汽轮机本身结构的变化。
热能与动力工程基础（考试大全）
一、名词解释 第 1 章 导论 1. 热能动力装置：燃烧设备、热能动力机以及它们的辅助设备统称为热能动力装置。 2. 原动机： 将燃料的化学能、 原子能和生物质能等所产生的热能转换为机械能的动力设备。 如蒸汽机、 蒸汽轮机、燃气轮机、汽油机、柴油机等。 3. 工作机：通过消耗机械能使流体获得能量或使系统形成真空的动力设备。 第 2 章 锅炉结构及原理 1. 锅炉：是一种将燃料化学能转化为工质（水或蒸汽）热能的设备。 2. 锅炉参数：锅炉的容量、出口蒸汽压力及温度和进口给水温度。 3. 锅炉的容量： 指在额定出口蒸汽参数和进口给水温度以及保证效率的条件下， 连续运行时所必须保 证的蒸发量(kg/s 或 T/h) ，也可用与汽轮机发电机组配套的功率表示为 kW 或 MW 。 4. 锅炉出口蒸汽压力和温度：指锅炉主汽阀出口处(或过热器出口集箱)的过热蒸汽压力和温度。 5. 锅炉进口给水温度：指省煤器进口集箱处的给水温度。 6. 煤的元素分析：C、H、O、N、S。 7. 锅炉各项热损失：有排烟热损失，化学不完全燃烧损失，机械不完全燃烧损失，灰渣物理热损失， 及散热损失。 8. 锅炉热平衡：指输入锅炉的热量与锅炉输出热量之间的平衡。 9. 锅炉的输出热量：包括用于生产蒸汽或热水的有效利用热和生产过程中的各项热损失。 10. 锅炉的热效率：锅炉的总有效利用热量占锅炉输入热量的百分比。 在设计锅炉时，可以根据热平 衡求出锅炉的热效率： 11. 锅炉燃烧方式：层燃燃烧、悬浮燃烧及流化床燃烧三种方式。 12. 层燃燃烧：原煤中特别大的煤块进行破碎后，从煤斗进入炉膛，煤层铺在炉排上进行燃烧。 13. 悬浮燃烧：原煤首先被磨成煤粉，然后通过燃烧器随风吹入炉膛进行悬浮燃烧。这种燃烧方式同样 用来燃烧气体和液体燃料。 14. 流化：指炉床上的固体燃料颗粒在气流的作用下转变为类似流体状态的过程。 15. 流化床燃烧：原煤经过专门设备破碎为 0～8mm 大小的煤粒，来自炉膛底部布风板的高速鼓风将煤 粒托起，在炉膛中上下翻滚地燃烧。 16. 悬浮燃烧设备：炉膛、制粉系统和燃烧器共同组成煤粉炉的悬浮燃烧设备。 17. 炉膛：是组织煤粉与空气连续混合、着火燃烧直到燃尽的空间。 18. 制粉系统主要任务：连续、稳定、均匀地向锅炉提供合格、经济的煤粉。可分为直吹式和中间储仓 式两种。 19. 煤粉燃烧器分类：按空气动力特性可分为旋流燃烧器和直流燃烧器两种。 20. 旋流燃烧器的气流结构特性：二次风强烈旋转，喷出喷口后形成中心回流区，卷吸炉内的高温烟气 至燃烧器出口附近， 加热并点燃煤粉。 二次风不断和一次风混合， 使燃烧过程不断发展， 直至燃尽。 除中心回流区的高温烟气卷吸外，在燃烧器喷出的气流的外圈也有高温烟气被卷吸。 21. 旋流燃烧器的布置方式：旋流燃烧器一般作前墙或前后墙对冲(交错)布置。 22. 直流式燃烧器的布置方式： 直流式燃烧器从喷口喷出的气流不旋转， 直流式燃烧器布置在炉膛四角， 其出口气流几何轴线切于炉膛中心的一个假想圆，造成气流在炉内强烈旋转。 23. 锅炉受热面类型：水冷壁、省煤器、过热器、再热器、空气预热器；换热方式为对流、辐射及对流 辐射混合式。
能源与动力综合讲解
理论能量头与u、cu有关。 2、关于假设条件（定常流动、无穷叶片数） 3、叶片形状的影响
4、工作机与原动机 5、不同型式叶轮的应用
hth u p cup uscus
径流式
轴流式
能源与动力装置基础
《能源与动力装置基础——叶轮机械基本理论》
例2－2 离心式通风机，已知：
D2，b2，2＝38°，D1，b1 n＝960rpm qV=42000m3/h pj=1.013×105Pa T=293K =1.2kg/m3 cu1＝0 求pth、P、p2。
《能源与动力装置基础——叶轮机械基本理论》
泵、离心风机
水轮机
能源与动力装置基础
速度三角形的表达方法 轴流风机、压缩机
《能源与动力装置基础——叶轮机械基本理论》
轴流泵
汽轮机、燃气轮机
能源与动力装置基础
《能源与动力装置基础——叶轮机械基本理论》
进出口速度三角形
1、工作机进口速度三角形
作图条件： 假定已知机器尺寸、转速和流量
理论全压 pth
欧拉方程的其他形式
第二欧拉方程
动能 离心力引起 流道面积变化
h th
c2p
cs2 2
u
2 p
u
2 s
2
w
2 s
w
2 p
2
能源与动力装置基础
《能源与动力装置基础——叶轮机械基本理论》
1、方程的意义与普遍性
方程表示单位质量流体与叶轮的功能转换关系，表示 功能转换的总效果。
只与叶轮进、出口参数有关，使用方便。
应用欧拉方程
pth (u2cu2 u1cu1) 4768 Pa
2）出口作图条件：
u2，2＝b2，w1＝w2
能源与动力装置基础5
详细描述
汽轮机由进汽部分、叶轮部分和出汽部分等组成，通过高温高压蒸汽在叶片上 膨胀加速，推动叶轮转动。汽轮机具有效率高、功率大等优点，但也存在结构 复杂、维护成本高等问题。
风力机
要点一
总结词
风力机是一种利用风能转换为机械能的装置，广泛应用于 风力发电领域。
要点二
详细描述
风力机由风轮、传动系统、发电机等组成，通过风力驱动 风轮叶片旋转，再通过传动系统将旋转运动转化为发电机 发电。风力机具有可再生、清洁环保等优点，但也存在占 地面积大、受风速影响大等问题。
感谢您的观看
THANKS
详细描述
内燃机由燃烧室、气缸、活塞、曲轴等主要部件组成，通过燃料的爆炸力推动活 塞往复运动，再通过曲轴将往复运动转化为旋转运动输出。内燃机具有效率高、 体积小、重量轻等优点，但也存在排放污染和噪声等问题。
燃气轮机
总结词
燃气轮机是一种以燃气为工质的旋转式 热力发动机，具有功率密度高、效率高 、可靠性高等优点。
可持续发展
可持续发展是指满足当前人类需求的同时，不损害子孙后代满足自身需求的能力，是实现经济、社会 、环境协调发展的必要条件。在能源领域，可持续发展要求积极推广清洁能源，加强节能减排，促进 能源的循环利用，实现能源的可持续发展。
02 动力装置简介
内燃机
总结词
内燃机是一种将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的装置，广泛应用于汽车、船 舶、发电机组等领域。
VS
详细描述
燃气轮机由压气机、燃烧室、涡轮机和排 气装置等组成，通过高速旋转的叶片将空 气压缩，然后与燃料混合燃烧产生高温高 压气体驱动涡轮机转动。燃气轮机广泛应 用于发电、航空、船舶等领域，具有较高 的能源利用效率和可靠性。蒸汽机Fra bibliotek总结词
汽轮机由进汽部分、叶轮部分和出汽部分等组成，通过高温高压蒸汽在叶片上 膨胀加速，推动叶轮转动。汽轮机具有效率高、功率大等优点，但也存在结构 复杂、维护成本高等问题。
风力机
要点一
总结词
风力机是一种利用风能转换为机械能的装置，广泛应用于 风力发电领域。
要点二
详细描述
风力机由风轮、传动系统、发电机等组成，通过风力驱动 风轮叶片旋转，再通过传动系统将旋转运动转化为发电机 发电。风力机具有可再生、清洁环保等优点，但也存在占 地面积大、受风速影响大等问题。
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THANKS
详细描述
内燃机由燃烧室、气缸、活塞、曲轴等主要部件组成，通过燃料的爆炸力推动活 塞往复运动，再通过曲轴将往复运动转化为旋转运动输出。内燃机具有效率高、 体积小、重量轻等优点，但也存在排放污染和噪声等问题。
燃气轮机
总结词
燃气轮机是一种以燃气为工质的旋转式 热力发动机，具有功率密度高、效率高 、可靠性高等优点。
可持续发展
可持续发展是指满足当前人类需求的同时，不损害子孙后代满足自身需求的能力，是实现经济、社会 、环境协调发展的必要条件。在能源领域，可持续发展要求积极推广清洁能源，加强节能减排，促进 能源的循环利用，实现能源的可持续发展。
02 动力装置简介
内燃机
总结词
内燃机是一种将燃料燃烧产生的热能转化为机械能的装置，广泛应用于汽车、船 舶、发电机组等领域。
VS
详细描述
燃气轮机由压气机、燃烧室、涡轮机和排 气装置等组成，通过高速旋转的叶片将空 气压缩，然后与燃料混合燃烧产生高温高 压气体驱动涡轮机转动。燃气轮机广泛应 用于发电、航空、船舶等领域，具有较高 的能源利用效率和可靠性。蒸汽机Fra bibliotek总结词
能源与动力装置基础复习题及答案
试卷一闭卷部分一、填空题（10分）1、回转式压缩机有滑片式压缩机滚动转子式压缩机、涡旋式压缩机螺杆式压缩机四种结构形式。
（2分）2、热质交换设备按其传热传质机理不同可分为表面式换热器、混合式换热器、蓄热式换热器三种结构形式。
（2分）3、采用半分开式、球形油膜、复合式三种燃烧室的柴油机，其起动性能由好到差的顺序排列应为半分开式、复合式、球形油膜（2分）4、根据汽油喷射的部位，汽油机燃油喷射方式有进气管喷射、进气道喷射、气缸内直喷三种。
（2分）5、列举出四种间壁式换热器5、管壳式换热器、板式换热器、翅片管式换热器二、简答题（40分）1、列出你在实习基地所见到的任意两种压缩机、任意两种换热器和任意两种制冷系统。
(6分)答：活塞压缩机、滚动转子压缩机、涡旋压缩机、螺杆压缩机之任意两种。
管壳式换热器、板式换热器、翅片管式换热器之任意两种窗式空调系统、冰箱制冷系统、风冷热泵之任意两种2、当一台正在运行的风机，通过变速装置使其转速增加，在其它条件不变的情况下，其全压、流量、功率将如何变化？试用图形表示并解释。
(5分)答：全压、功率增加，流量不变。
3、写出叶轮机械欧拉方程的数学表达式，解释其物理意义。
（至少说出两点作用）（5分）1、方程表示单位质量流体与叶轮的功能转换关系，表示功能转换的总效果。
2、只与叶片进、出口参数有关，使用方便。
3、理论能量头与u、cu有关。
4、工作机与原动机。
5、不同型式叶轮的应用4、请画出汽轮机单个级的热力过程曲线，并在图中注明有关符号（包括各个焓降及各项损失）。
（6分）级的热力过程曲线5、往复活塞机械有哪三个主要运动部件？它们各有何作用？（4分）答：往复活塞机械主要有曲轴、连杆和活塞这三个主要运动部件。
活塞的作用是与气缸盖和气缸等组成内燃机的燃烧室或压缩机的压缩腔。
连杆的作用是把活塞和曲轴相连，使活塞的往复运动与曲轴的旋转运动相互转换。
曲轴的作用是通过连杆将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动。
能源与动力装置基础 能动装置第一章-1
质量比热：是单位质量气体的温度变化一度
时传递的热量。 定压比热、定容比热 比内能 比（热）焓
比熵
《能源与动力装置基础》
五、典型的热力过程 动力装置中，热能与机械能之间的转换都是由热 力过程或热力过程组成的循环来完成。 对于简单可压缩系统，有两个独立的状态参数。 保持其中一个状态参数不变的过程被称为基本热力过 程，如等温过程、等压过程、等容过程、等熵过程。 流体各状态参数都同时发生变化的过程被称为 多变过程，其过程方程式为
《能源与动力装置基础》
第三节
工程热力学和流体力学基础
热力学是一门研究能量的储存、转化和转移以 及物质性质的科学。 能量的储存形式有：内能（与温度相关联）、动能 （由于运动引起）、势能（由于位置升高引起）和化 学能（由化学组成引起）。 能量会从一种形式转化到其它的形式。
能量以热或功的方式穿越边界进行转移。
《能源与动力装置基础》
叶片式流体机械： 转动的叶片; 连续绕流; 流体与外界的能量传递是通过旋转的叶片 与流体的相互作用达到的，叶轮是叶片式流体 机械中唯一与外界传递能量的部件。
《能源与动力装置基础》
叶片式流体机械分类
型式分类 径 流 式 反 轴 速 动 流 度 式 式 式 斜 流 式 冲 动 式 流体 气体 动力机械 汽轮机 膨胀机 水轮机 汽轮机 膨胀机 水轮机 汽轮机 膨胀机 水轮机 汽轮机 水轮机 工作机械 压缩机 鼓风机、风机 泵 压缩机 鼓风机、风机 泵 压缩机 鼓风机、风机 泵 横流风机
泵站能源与动力装置基础能源与动力装置基础生命系统其他动力系统能源与动力装置基础能源与动力装置基础动力系统小结之一工质内能动能势能燃烧室反应堆化学能核能热能机械功交换器流体机械电能电机能源与动力装置基础能源与动力装置基础动力系统小结之二机械功流体机械工质内能动能势能流体机械机械功能源与动力装置基础能源与动力装置基础压缩机机械功换热器换热器膨胀机机械功动力系统小结之三能源与动力装置基础能源与动力装置基础动力系统的三大部件按功能流体机械能源与动力装置基础能源与动力装置基础第二节能源与动力装置的分类一流体机械分类根据能量是输出还是输入机械功可分为动力机械或原动机和工作机械
能源与动力装置基础——叶轮机械基本理论
单级单吸悬臂式离心泵
《能源与动力装置基础——叶轮机械基本理论》
泵体（蜗壳） 泵盖
悬架（轴承支架 ）
轴
叶轮
整理课件
能源与动力装置基础
节段式多级泵
进水段
《能源与动力装置基础——叶轮机械基本理论》
中段
出水段
叶 轮
导 叶
整理课件
能源与动力装置基础
《能源与动置基础
整理课件
能源与动力装置基础
《能源与动力装置基础——叶轮机械基本理论》
叶片表面方程：
＝（r，z）
工程中表达叶片表面的方法：
投影图 圆柱坐标系中的投影方法：
旋转投影 轴面投影＋平面投影
整理课件
能源与动力装置基础
《能源与动力装置基础——叶轮机械基本理论》
叶轮的轴面投影图： 反映了叶轮的总体尺寸和特征
叶片投影 图
汽轮机静叶
《能源与动力装置基础——叶轮机械基本理论》
整理课件
能源与动力装置基础
汽轮机叶轮
《能源与动力装置基础——叶轮机械基本理论》
整理课件
能源与动力装置基础
汽轮机叶片
《能源与动力装置基础——叶轮机械基本理论》
整理课件
能源与动力装置基础
涡轮风扇发动机
《能源与动力装置基础——叶轮机械基本理论》
整理课件
能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论壳体与静止叶栅静叶转轮动叶流线能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论多级汽轮机能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论汽轮机静叶能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论汽轮机叶轮能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论汽轮机叶片能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论涡轮风扇发动机能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论涡轮增压器空气进口压缩机叶轮燃气进口涡轮机喷嘴涡轮燃气出口能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论风力发电能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论可逆式机组能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论混流式水轮机转轮能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论水泵水轮机过流部件造型能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论轴流式水轮机固定导叶活动导叶叶轮水导轴承推力轴承发电机转子能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论灯泡贯流能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本理论叶轮机械基本理论冲击式水轮机能源与动力装置基础能源与动力装置基础编辑课件能源与动力装置基础能源与动力装置基础叶轮机械基本
《能源动力装置基础》02a
力。
为后续课程打下基础
03
本课程是能源动力类专业的基础课程，为后续专业课程的学习
打下基础。
教学内容与安排
内燃机原理
热力发动机原理
重点讲解热力发动机的工作原理、 热效率及性能评价指标。
详细介绍内燃机的工作过程、燃 烧及排放控制技术。
燃气轮机与蒸汽轮机
简要介绍燃气轮机和蒸汽轮机的 工作原理及应用特点。
能源动力装置基础知识
介绍能源动力装置的基本概念、 分类和应用领域。
课程实验与实践环节
安排相关实验和实践环节，加深 学生对理论知识的理解和掌握。
02 能源动力装置基本原理
热力学基础
热力学系统
研究热能与其他形式能量转换的 规律，包括系统、边界、性质等
概念。
热力学第一定律
能量守恒与转换定律在热力学中的 应用，涉及内能、热量、功等概念。
能源动力装置优化措施
改进燃烧过程
通过优化燃烧室结构、提高燃 烧效率等措施，降低燃料消耗
和排放污染。
提高传热效率
采用高效传热元件、优化传热 流程等措施，提高能源动力装 置的传热效率。
强化节能管理
通过加强能源计量、节能监测 和节能技术改造等措施，实现 能源动力装置的节能降耗。
应用新技术
积极引进和应用新技术、新工 艺、新材料等，提高能源动力
可靠性
反映能源动力装置在规定条件 下和规定时间内完成规定功能
的能力。
能源动力装置性能评价方法
试验评价法
通过实际运行试验，测量能源动 力装置的各项性能指标，以评价 其性能优劣。
模拟评价法
利用计算机模拟技术，对能源动 力装置的运行过程进行模拟分析， 预测其性能指标。
综合评价法
能源与动力装置结构强度与振动复习提纲
《能源及动力装置结构强度及振动》复习提纲第一部分：静态部件强度——王栋参考教材：《蒸汽锅炉用钢及受压元件强度分析》，王栋、李余德、方钦志编著，中国电力出版社，2005年。
第一章受压元件强度的基本问题1.锅炉受压元件失效的主要方式有哪些？1)塑性破坏因设计壁厚不够，使元件发生大面积的、显著的塑性变形直至破裂。
2)因超温引起的塑性破坏(时间较短)或蠕变破坏(时间较长) 发生在持久强度不够或受热面冷却条件遭受破坏的情况下。
3)低周(塑性)疲劳破坏一般发生在几何形状突变、填角焊缝、缺陷等应力集中部位或热负荷过高并积存水垢导致壁温差过大的部位。
如大孔周边开裂、角焊缝根部开裂、过渡圆弧开裂等。
4)高周(弹性)疲劳破坏发生在受热面的汽水分界面、减温器喷水雾化区段等热应力变化频率较大的部位。
5)脆性破坏因材料的塑性、韧性不够，或因低温、材料内部缺陷或内部组织变化等原因而导致元件突然破裂，破裂前未发生显著的塑性变形。
6)结构失稳如炉胆塌陷等。
7)应力松弛导致介质向外泄漏。
8)腐蚀过大导致介质向外泄漏。
2.受压元件强度计算的主要问题或狭义的强度问题是什么？在各种失效方式中，有些可以通过适当增加壁厚来防止，如塑性失效、蠕变失效，稳定性等，这也是强度计算的一项主要任务，通常称为狭义的强度问题。
3.静应力下材料的机械性能指标有哪些？如何测定？金属的机械性能指标包括机械强度、塑性、硬度、韧性以及疲劳断裂性能等指标。
按照相应的材料试验标准进行各种破坏性试验（如拉伸、压缩、弯曲、扭转、剪切、疲劳断裂试验等），可测得金属相应的性能指标。
4.温度对材料的力学性能指标有哪些影响？1)高温下材料表现出机械性能指标对承载时间的敏感性；2)高温下材料的强度性能指标有所下降；3)在某一范围内，钢材表现出一定的脆性。
5.什么是蠕变和应力松弛？蠕变的一般规律是什么？应力松弛及蠕变又有何区别？蠕变极限和持久强度是如何确定的？蠕变：钢材在长时间恒定温度及恒定应力（即使应力小于屈服强度）作用下，发生的缓慢塑性变形现象。
复习(能源动力装置基础)01a1
率，级的轮周效率，最佳速度比，（调节系统的）速度变动率，调节系统的静态特 性，（汽轮机调速系统的）迟缓率。
第九章：
循环倍率，煤的挥发份,煤的发热量,高位发热量,低位发热量， 标准煤，理论空 气量，实际空气量 ，过剩空气系数，锅炉热效率，锅炉热平衡。
第六章：
平均指示压力，指示功率，指示油耗率、指示效率，
三、问答题：
第四章：
1. 汽轮机级的工作原理（或级内能量转换过程）；P91
2. 喷嘴截面积的变化规律；P95 3. 分析蒸汽在喷嘴斜切部分的流动规律；P96~97
5. 汽轮机的级内损失有哪些？各是如何产生的？ P100~102 6. 湿蒸汽对汽轮机的工作会产生哪些影响？P102 7. 常用的去湿措施有哪些？P102 8. 多级汽轮机的损失有哪些？P107~108
4. 煤的挥发分、水分、灰分和硫对锅炉工作有何况影响？P233 5. 煤完全燃烧的条件（空气，炉温、混合、空间时间）
6. 什么是一次风、二次风、三次风？叙述各自的作用。
7. 锅炉受热面包括哪些？叙述各自的作用。P252~260
8. 汽包的作用主要是哪些？P253
9. 在什么情况下锅炉必需采用强制循环或直流形式？P253 10. 在锅炉中，蒸汽温度调节有哪些方法？P256~257
第十章
1. 叙述蒸汽压缩式制冷机的组成部分和工作原理。P263
2. 叙述吸收式制冷机的组成部分和工作原理。P274~275
3. 当蒸发温度不变，冷凝温度tk变化对循环参数的影响： P270~271
4. 当冷凝温度tk不变，蒸发温度变化对循环参数的影响： P270~271
5. 通常的空气的热湿处理的方式有哪些？P283~284
3.热管的结构示意图。P210
第九章：
循环倍率，煤的挥发份,煤的发热量,高位发热量,低位发热量， 标准煤，理论空 气量，实际空气量 ，过剩空气系数，锅炉热效率，锅炉热平衡。
第六章：
平均指示压力，指示功率，指示油耗率、指示效率，
三、问答题：
第四章：
1. 汽轮机级的工作原理（或级内能量转换过程）；P91
2. 喷嘴截面积的变化规律；P95 3. 分析蒸汽在喷嘴斜切部分的流动规律；P96~97
5. 汽轮机的级内损失有哪些？各是如何产生的？ P100~102 6. 湿蒸汽对汽轮机的工作会产生哪些影响？P102 7. 常用的去湿措施有哪些？P102 8. 多级汽轮机的损失有哪些？P107~108
4. 煤的挥发分、水分、灰分和硫对锅炉工作有何况影响？P233 5. 煤完全燃烧的条件（空气，炉温、混合、空间时间）
6. 什么是一次风、二次风、三次风？叙述各自的作用。
7. 锅炉受热面包括哪些？叙述各自的作用。P252~260
8. 汽包的作用主要是哪些？P253
9. 在什么情况下锅炉必需采用强制循环或直流形式？P253 10. 在锅炉中，蒸汽温度调节有哪些方法？P256~257
第十章
1. 叙述蒸汽压缩式制冷机的组成部分和工作原理。P263
2. 叙述吸收式制冷机的组成部分和工作原理。P274~275
3. 当蒸发温度不变，冷凝温度tk变化对循环参数的影响： P270~271
4. 当冷凝温度tk不变，蒸发温度变化对循环参数的影响： P270~271
5. 通常的空气的热湿处理的方式有哪些？P283~284
3.热管的结构示意图。P210
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回 转 式
螺杆式：单螺杆、双螺杆、三螺杆、五螺杆泵， 压缩机，液压马达、膨胀机
罗茨式：泵、风机 滑片式：泵、压缩机和液压马达 涡旋式：压缩机、泵、膨胀机 滚动活塞式：压缩机、泵
《能源与动力装置基础》
容积式机器的特点： 工作时形成一个封闭的工作腔 工作腔的容积不断变化 工作机构作用于流体的力是静压力 流体的压力与速度没有直接的关系
《能源与动力装置基础》
本专业内容：
热能、化学能、机械能、电能等之间转 换原理及其装置（机械、设备）。
本课程的内容：
讨论能源、动力部门（包括工艺过程与 装备）的机械、设备、装置的组成、结构、 工作原理和性能。
第一章 基础知识
第一节 绪论
《能源与动力装置基础》
能源是近代社会发展三大支柱之一。人类利用能 源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史。这个 历史可以分为五个阶段： 火的发现和利用； 畜力、风力、水力等自然动力的利用； 化石燃料的开发和热的利用； 电的发现及开发利用； 原子能的发现和利用。 三次大的转换： 木材等 煤炭 石油 多能源结构
《能源与动力装置基础》
基地总体参观
一、实习的目的
了解流体机械和换热设备的分类、动力装 置与这些机械设备的关系。
二、 实习要求
根据参观和了解，写出第一次的报告：时间、 地点、内容（记述）、小结。 单独计算学分。
《能源与动力装置基础》
三、 实习思考题 1．将表1－1中的各种机械的结构简图与实物模型对 比，重点了解其中几种，建立一些实物模型的概念， 例如径流式、活塞式…… 2．将表1－2中的各种热交换器的结构简图与实物模 型对比，重点了解其中几种，建立一些实物模型的 概念，例如管式、板式…… 3．根据流体流动方向，观察并说明所见到机器设备 中面积（速度、压力）是如何变化？ 4．观察所见到的系统装置，了解其中有几种流体流 动，每种流体经过的部件分别是哪些机械和设备
98年调整
1个专业
学分制建立与教学计 划调整 能源与动力工程 （热能与动力工程） 课程建设与发展： 2000年 讲义 2001年 开始授课 2003年 配套教学基地建设 2004年 部级规划教材 2005年 进入学科平台建设 2008年 国家级十一五规划教材
多专业原 理整合
课程主 体形成
《能源与动力装置基础》
《能源与动力装置基础》
第二节 能源与动力装置的分类 一、流体机械
流体（液体和气体）为工质，与外界进行能量和质 量传递的机械被力机械和气体机械；
根据能量是输出还是输入机械功可分为动力机械 (或原动机)和工作机械；
按工作原理又常分为速度式(叶片式)、容积式(往 复、回转)和其它形式的流体机械(如射流泵等)。
《能源与动力装置基础》
动力系统之七：制冷空调系统 热力循环是通过 工质膨胀将热能 转变成机械功输 出的循环，常称 之为正循环。 逆循环是输入机 械功（或热能）， 对工质进行压缩 而获得热量(热泵) 或冷量(制冷)。
饱和液 体
机械功 工质流动 膨胀机或节流阀 热量 冷 却 器 压缩机 蒸 发 器 热量
《能源与动力装置基础》
换热器的分类
按流动方向分：顺流式、逆流式、错流式、混流式
按传热方式分：间壁式、混合式、蓄热式
间 壁 式 混 合 式 管 式 板 式 沉浸式、喷淋式、套管式、 管壳式、翅片管式、热管式 波纹平板式、板壳式、 螺旋板式、板翅式 蓄 热 式 回热式或 再生式 如热风炉
直接接触式 如冷却塔
《能源与动力装置基础》
我国能源与动力领域和国际先进水平相比，差距仍 很大。 火力发电的热效率很低，每度电消耗煤高达366 克，比发达国家多45克。 一次能源转化成电力的比例只有22%，而发达国 家平均为36%。 工业炉的热效率一般为60%左右，而日本达到 80%以上。 内燃机的油耗率也要比国际先进水平高8-15%。 我国人平均能耗仅为世界平均水平的1/3，而单 位产值能耗则是世界上最高的国家之一。
动力系统之一：火电厂
《能源与动力装置基础》
动力系统之二：水轮机
《能源与动力装置基础》
动力系统之三：核电站
《能源与动力装置基础》
动力系统之四：风力发电
《能源与动力装置基础》
动力系统之五：内燃机
工质在汽缸内 进行压缩、点 火、燃烧、膨 胀做功。
《能源与动力装置基础》
动力系统之六：燃气轮机 燃气轮机是内燃机的 一种形式，它又与蒸 汽轮机同属于热力涡 轮机，燃气轮机的工 质是燃气而不是水蒸 汽，因而与蒸汽轮机 装置相比，燃气轮机 装置省去了锅炉、凝 汽器、给水处理等大 型设备。
流体力学是研究流体在外力作用下平衡和运动 规律的学科。
《能源与动力装置基础》
一、物质的三态（p-v-T表面）
物质的三态：固体、液体和气体。
固体、液体和气体三个状态之间的改变称为相变。
固体变为液体称为熔解(或融化)
液体变为固体叫做凝固
固体变为气体的现象称为升华
反映三态关系的：
《能源与动力装置基础》
二、流体的性质
基本状态参数
是可测量的状态参数，被称为基 本状态参数。通过基本状态参数可以导出其它参数。
p、T、ρ
dp a= d
0.5
( RT) 0.5
临界参数
当气体速度c与当地音速a相等时(即马赫数 M=c/a=1)，气体达到临界状态，相应的气体参数也 被称为临界参数 。
质量比热：是单位质量气体的温度变化一度
时传递的热量。 定压比热、定容比热 比内能 比（热）焓
比熵
《能源与动力装置基础》
五、典型的热力过程 动力装置中，热能与机械能之间的转换都是由热 力过程或热力过程组成的循环来完成。 对于简单可压缩系统，有两个独立的状态参数。 保持其中一个状态参数不变的过程被称为基本热力过 程，如等温过程、等压过程、等容过程、等熵过程。 流体各状态参数都同时发生变化的过程被称为 多变过程，其过程方程式为
《能源与动力装置基础》
1. 间壁式：
(1) 管式
《能源与动力装置基础》
(2)板式
(3)(热)管式
《能源与动力装置基础》
2. 混合式
3. 蓄热式
《能源与动力装置基础》
三、应用
2010年有生产1000万辆汽车的能力，舰船、飞 机、巡航导弹 96年统计，人均发电900Kw.h，仅世界平均值的 1/3，装机容量2.5亿KW， 2010年到5亿Kw。 风机、泵、压缩机的用电量占全国发电量1/3左 右。 冰箱、空调（超1亿台/年）、冷藏链、低温。 能源动力、电力、冶金、航空航天、石油、化工、 药业、农业、矿业、天然气、激光、卫星、芯片。
液体
气体 液体 气体 液体 气体 液体
《能源与动力装置基础》
二、 换热设备（热量交换）
换热设备是动力工程中常见的能量(热能)交换装备。 换热设备包括各种的热交换器和锅炉、燃烧器等， 例如制冷装置中的蒸发器、冷凝器；火力发电装置中 的省煤器、预热器、过热器、再热器、凝汽器、加热 器等；燃气轮机装置内的中冷器、回热器等。 热交换器一般是固体两边壁面的流体通过对流进 行热交换，也有通过辐射、两流体直接接触等方式 进行热交换的。
《能源与动力装置基础》
热力循环的完善程度评价
动力循环：用热效率评价 制冷系数评价（制冷）
供热系数评价（热泵） 总称。
低温低 压湿蒸 气
机械功
高温高压蒸 气
低压干蒸气
《能源与动力装置基础》
动力系统之八：泵站
《能源与动力装置基础》
其他动力系统 • 液压传动系统 • 液力传动系统
•
•
压缩空气系统
供水系统
•
•
供暖系统
控制系统
•
•
‥‥‥
生命系统
《能源与动力装置基础》
动力系统小结之一
化学能 核能
燃烧室 热能 反应堆
热 交换器
临界压力pcr、临界温度Tcr、临界密度cr
《能源与动力装置基础》
可压缩性
流体的体积V随压力p变化的属性称为流体的压缩性 体积压缩率： 弹性系数： 体膨胀系数
马赫数大
dv d / v / dp dp
dp E d
dv / v dT
《能源与动力装置基础》
第三节
工程热力学和流体力学基础
热力学是一门研究能量的储存、转化和转移以 及物质性质的科学。 能量的储存形式有：内能（与温度相关联）、动能 （由于运动引起）、势能（由于位置升高引起）和化 学能（由化学组成引起）。 能量会从一种形式转化到其它的形式。
能量以热或功的方式穿越边界进行转移。
工质内能 动能势能
电能
发 电机
机械功
流体 机械
《能源与动力装置基础》
动力系统小结之二
机械功
流体 机械
工质内能 动能势能
机械功
流体 机械
《能源与动力装置基础》
动力系统小结之三
机械功
膨胀机
or
节流阀
热 量
换热器 压缩机
换热器
热 量
机械功
《能源与动力装置基础》
动力系统的三大部件（按功能） 燃烧室（炉膛） 换热器 流体机械
三、状态方程式 表述了压力、温度和密度三个基本状态参数的关系 状态方程式：
p z RT
z为压缩因子，z＝1时为理想气体，z可以大于1或小 于1。 有许多状态方程被推荐用于计算非理想气体的状态。 如van der Waals状态方程：
RT a P 2 vb v
《能源与动力装置基础》
四、几个重要的热力学概念 比热（容）
《能源与动力装置基础》
流体机械分类表
原动机