传热学在安全工程中的应用
加强师资队伍建设 促进精品课程建设——以传热学精品课程建设为例
（ ２ ）对 青 年 教师 的培养 实 行 导师 制 。每 位 青年 教 师均 由 名 教 学经 验 丰 富 、责 任 心 强 的教师 担 任 导师 ，进行 全 方 位 的传 帮带 ，使 青年 教 师 的成 长步 伐大 大 加快 ，效 果 显著 。 （ ３ ）参 加 教 研 活 动 ， 提 高 教 学 水 平 。教 研 室坚 持每 两 周 开展 一 次 教 研 活 动 ， 并积 极 开 展 教 研 立 项 工 作 ，鼓 励 青 年 教 师 撰 写 教 学 法 研 究 论 文 。 教 研 内容 主 要 涉 及 人 才 培 养 模 式 、课 程 体 系 设 置 、课 程 内容 、实 践 性 教 学 内容 及 改革 、
养和 提 高是 保 证 师 资 队伍 合 理 性 的 关键 。笔 者 结 合 省级 精 品 课 传 热 学 的课 程 建 设 ，提 出 了对 培 养 青 年教 师的 几 点 建议 ，从
而更 好 地 推 动课 程 建 设 。 关 键 词 ： 师 资队 伍
一
精 品课 程
促进 丰 富 实 践 经 验 的教 师 为 试 验 指 导 教 师 ，辅 导 教 师 和 实 验 教
大家谈 Ｉ Ｄ ｉ Ｓ Ｃ Ｕ Ｓ Ｓ ｉ Ｏ Ｎ
加强师资队伍建设 促进精品课程建设
以传热学精品课程建设为例
文／ 张 喜 明 刘 晔 齐子 姝
摘 要 ： 师 资队 伍 建 设是 精 品课 建 设 的 重要 内容 之 一 。教 师 结构 的 合 理 性 涉及 课 程 建设 的各 个 环 节 ，而青 年教 师 的培
讲 课 比赛 ，提 高 中青 年 教师 业务 水平 ，收到 了 良好 的效 果 。 ２ ． 成效 （ １ ）教学水平 提高 。青年教师 的教学水 平进步很 快 ，
安全工程热力学与传热学复习题
安全工程热力学与传热学复习题（黑科技安全工程热力学与传热学复习题）一填空1．工程热力学是从工程应用的角度研究（热能）和（机械能）的转换规律和工质的性质，找出能量利用经济性的最有效途径。
2．包括热源、冷源和功的接受装置在内的整套蒸汽动力装置属于（孤立）系统。
3．实现准静态过程的充分和必要条件是（过程进行的时间比弛豫时间大的多）。
4．如下图所示，一刚性容器被分成两部分。
外界环境压力为0.1MPa，压力表B的读数为40kPa，真空计C 的读数30 kPa，则容器两部分内气体绝对压力P1=(30 )，P2=( 70 )。
（以kPa表示）（4题图）5．由两个过程：（1）对刚性容器内的水加热，使其在恒温下蒸发。
（2）对刚性容器内的水做功，使其在恒温下蒸发。
这两个过程，（（1））过程可以是可逆的。
6．稳定流动能量方程的表达式（ ])(21[212122122s s w c c h h q w c h q +-+-=+∆+∆=或）；应用于锅炉时的表达式为（q=h 2-h 1）。
7．某热机中工质先从T 1=1000K 的热源吸热150 kJ/kg ，再从T 2=1500K 的热源吸热450 kJ/kg ，向T 3=500K的热源放热360 kJ/kg ，该循环（能）（能、不能）实现；是（不可逆）（可逆、不可逆）循环。
8．某地区当地的音速为400m/s ，空气的流速为20m/s ，则当地的马赫数Ma 等于（0.05），该地区空气流动为（亚音速流动）（亚音速流动、超音速流动、临界流动）。
9．黑体辐射能量按波长分布服从（普朗克定律）定律，按空间分布服从（兰贝特定律）定律，辐射力大小由（斯蒂芬－波尔兹曼定律）定律确定。
10.工作在高温热源T 1和T 2之间的逆向卡诺循环，用于制冷时的性能系数可表示为（ T 2/（T 1—T 2） ）；用于供暖时的性能系数可表示为（ T 1/（T 1—T 2） ）。
（用状态参数T 1和T 2表示）（11题图）如上图所示空腔内辐射换热系统，则X1，2（ 1 ），X2,1（0～1 ）。
传热学在工程领域中的应用
传热学在工程领域中的应用传热学在工程领域中扮演着重要的角色。
因为温度和热量都是重要的物理量，特别是在许多工业和制造过程中。
由于物质和能量的转移和利用，热传导、对流和辐射是相关的传热现象，它们的掌握对于工程师们来说是至关重要的。
传热学的应用与工程领域密不可分。
例如，空调和供暖系统的设计与运作都依赖于传热学。
此外，工人和机器也经常面临着高温或低温环境，这时传热学就会发挥重要的作用。
在冶金工业中，用于冶炼金属的熔炉和反应器也需要合理地掌握传热学。
这些设备中温度变化很大，不仅需要合理的传热设计，充分考虑热量损失和散失，也需要安全性能的保证，避免温度过高引起的危险。
当考虑到热传递和传热性能交互作用的时候，传热学的应用就更广泛了。
例如，在内燃机和发电机中，冷却是非常重要的。
由于发动机产生的高温，冷却液需要通过相应的管道流动来吸收和分散热量，以避免损坏发动机的关键零件。
发电厂也需要合理地控制传热现象，以尽量减少能量损失。
传热学的应用还延伸到食品和医疗领域。
在食品制作和处理过程中，热量的转移和控制也是必不可少的。
许多医疗设备也需要合理的传热设计，以确保运作安全和性能稳定。
在工业制造领域中，合理的传热设计和传热性能也是必不可少的。
例如，在装备生产、化工和机械制造等领域，需要对固体、液体和气体之间传递热量的过程进行精确的掌握，以确保工作效率的最大化和成本的最小化。
总之，传热学在工程领域中的应用非常广泛，在不同领域中有不同的应用方式和方法，这些掌握和应用都离不开对物理基础的深入理解。
高效的传热控制是各种设备和工艺的关键，科学合理的传热设计、控制和优化将在工程中发挥越来越重要的作用。
(完整PPT)传热学
温度对导热系数的影响因材料而异，一般情况下，随着温度的升高， 导热系数会增加。
压力
对于某些材料，如气体，压力的变化会对导热系数产生显著影响。
稳态与非稳态导热过程
稳态导热
物体内部各点温度不随时间变化而变化的导热过程。在稳态导热过程中，热流 密度和温度分布保持恒定。
非稳态导热
物体内部各点温度随时间变化而变化的导热过程。在非稳态导热过程中，热流 密度和温度分布会发生变化，通常需要考虑时间因素对导热过程的影响。
热辐射基本概念和定律
普朗克定律
基尔霍夫定律
在热平衡状态的物体所辐射的能 量与吸收的能量之比与物体本身 物性无关,只与波长和温度有关。
给出了黑体辐射力随波长的分布 规律。
斯蒂芬-玻尔兹曼定律
黑体的全波长辐射力与温度的四 次方成正比。
热辐射定义
维恩位移定律
物体由于具有温度而辐射电磁波 的现象。
黑体的最大单色辐射力对应的波 长与绝对温度成反比。
流体物性
包括密度、粘度、导热系数等，影响流动状态和传热效率。
流动状态
层流或湍流，影响传热系数和温度分布。
传热表面形状和大小
影响流动边界层和传热面积，从而影响传热效率。
温度差
传热驱动力，温差越大，传热速率越快。
牛顿冷却定律及其应用
牛顿冷却定律
描述对流换热过程中，传热速率与温差之间的关系，即q = h(Tw - Tf)，其中q为传热速率，h为对流换热系数，Tw和Tf 分别为壁面温度和流体温度。
(完整PPT)传热学
contents
目录
• 传热学基本概念与原理 • 导热现象与规律 • 对流换热原理及应用 • 辐射换热基础与特性 • 传热过程数值计算方法 • 传热学实验技术与设备 • 传热学在工程领域应用案例
热力学在工程中的应用
热力学在工程中的应用热力学是物理学的重要分支，它研究热量和能量之间的关系。
在工程学中，热力学的应用十分广泛，例如在发电厂中，我们需要利用水、蒸汽、空气等物质的热力学性质来转化成电能。
在城市供暖中，我们也需要利用热力学原理来将热能从发电厂和锅炉房传递到居民家中。
下面就让我们一起来了解一下热力学在工程中的应用。
一、热力学第一定律在工程中的应用热力学第一定律又称为能量守恒定律，它说明了能量不可能被创造或破坏，只能从一种形式转化成另一种形式。
在工程学中，我们需要利用热力学第一定律来分析能量的转化和利用。
比如，在发电厂中，我们利用燃料的热能将水加热成蒸汽，再利用蒸汽的动能带动涡轮转动，从而产生电能。
这个过程中，能量的形式发生了转化，但总能量不变。
二、热力学第二定律在工程中的应用热力学第二定律是热力学里最重要的定律之一，它涉及到热的不可逆性。
在工程学中，我们需要利用热力学第二定律来分析系统的热效率和工作效率。
例如，在内燃机中，我们需要将燃烧产生的热转化为功，以便推动汽车的运动。
然而，内燃机中存在着热量的损失和不可逆性，这也限制了内燃机的热效率。
三、热电效应在工程中的应用热电效应是热和电之间的关系，它指的是在物体的两个端口之间施加温差时，会产生电势差和电流的现象。
在工程学中，我们可以利用热电效应来设计一些热电转换器件。
比如，在太阳能电池中，我们利用太阳辐射的热能来产生电能，从而将可再生能源转化为电能。
四、传热学在工程中的应用传热学又称为热传递学，它研究物质之间的热能交换规律。
在工程学中，我们需要利用传热学来分析系统的传热性能和稳定性。
例如，在工业生产中，我们需要掌握传热学原理，来保证生产过程的稳定和效率。
又如，在核反应堆中，我们需要利用传热学来控制反应堆的温度和热量，以确保核反应的安全和有效。
总之，在工程学中，热力学的应用远不止于此。
热力学作为一门基础学科，它的应用涉及诸多领域，为我们的生产和生活带来了重大的改变。
安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学改革
安全工程专业“工程热力学与传热学”课程教学改革“工程热力学与传热学”课程是安全工程专业的专业基础课程之一,起着联结本专业基础课与技术课的桥梁作用。
可见本课程在该专业的重要性,其教学水平直接影响安全专业本科生的质量。
中国石油大学(华东)(以下简称“我校”)自2000年开始招生安全工程专业,并于2002年开设本课程。
由于是新招专业的新开课程,在专业建设和课程建设方面较其他学校的同类专业存在较大的差距。
在这几年的教学实践过程中,对本课程建设方面进行了一些探索,得到了一些粗浅的体会。
一、适应人才培养目标,修订课程教学大纲1.课程的人才培养目标任何一门学科都有自己的特点和独特的知识结构。
因此,在安全工程专业教育过程中针对特殊行业的安全,应该进行突出行业特点的安全工程专业教育。
只有通过科学而全面的课程设置,让学生充分掌握学科的基础知识,深入掌握安全科技知识,培养出安全工程技术及安全管理工程人才,才能较全面掌握安全科学理论和技术原理,对可能发生的事故进行预防性的处理,避免了经验主义造成的事故预防滞后性和片面性的缺点。
我校的安全工程专业正是通过石油、石化行业特点开展安全教育,培养出适于该行业的高层次安全专业人才,其培养目标为:培养掌握现代石油、石化工业生产过程中安全技术和安全管理方法,从事安全技术及工程、安全科学和研究、安全监察与管理、安全健康环境检测、安全设计与生产、安全教育与培训等方面工作的复合型高级工程技术人才。
在专业培养目标的总体框架下,开设课程的培养目标就应与专业培养目标相符合。
另外,随着社会发展和市场经济体制的完善,用人单位对人才需求提出了更高的要求,希望大学生既是懂理论又会实践的全才。
在此基础上制定的“工程热力学与传热学”课程的培养目标为:通过课程的学习,学生应了解热力学的宏观研究方法,掌握热能与机械能之间的转换规律和能量有效利用的理论,获得热量传递规律的基础知识,能够正确运用热力学基本原理和定律分析计算各种热力过程、热力循环,能够正确利用传热规律分析工程传热问题,使学生具备分析解决实际工程热问题的基本能力,初步培养安全用热的能力,并为学生学习有关的专业课程提供必要的理论基础。
传热学在高新技术领域中的应用
传热学在高新技术领域中的应用摘要：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。
本文介绍了航空航天、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在不同程度上应用传热研究的最新成果。
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。
一、在航空航天、核能、微电子领域的应用(1)人类征服天空和宇宙空间的不懈努力以及所取得的巨大成果，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。
它被视为可反复使用的航天飞机成败的最大关键。
之所以把热防护系统提到如此重要的地位，是由于航天飞机极端复杂的气动热环境以及要求该防热系统必须能够重复使用造成的。
举几个数字为证：航天飞机在地球轨道上将反复地经受因太阳直接辐照产生的高温和进入地球阴影时面对接近0K的宇亩空间导致的低温，变化范围达到-157—55℃，同时还要经受1.33×10-4Pa的高真空环境；在以7.5km/s的速度从120km高度重返地球大气层时，飞行器表面的热流密度大约达到 2.5×105W／m2，机翼前缘和头锥帽上的温度高达1650℃！除此之外还必须能够经受太阳紫外线、高能粒子和微陨石可能的撞击。
传热学实验报告
传热学实验报告班级：安全工程（单）0901班姓名：***学号：01第一节稳态平板法测定绝热材料导热系数实验一、实验目的1.巩固和深化稳定导热过程的基本理论，学习用平板法测定绝热材料导热系数的试验方法和技能。
2.测定试验材料的导热系数。
3.确定试验材料导热系数与温度的关系。
二、实验原理导热系数是表征材料导热能力的物理量。
对于不同的材料，导热系数是各不相同的，对同一材料，导热系数还会随着温度、压力、湿度、物质的结构和重度等因素而变异。
各种材料的导热系数都用试验方法来测定，如果要分别考虑不同因素的影响，就需要针对各种因素加以试验，往往不能只在一种实验设备上进行。
稳态平板法是一种应用一维稳态导热过程的基本原理来测定材料导热系数的方法，可以用来进行导热系数的测定试验，测定材料的导热系数及其和温度的关系。
实验设备是根据在一维稳态情况下通过平板的到热量Q 和平板两面的温差t ∆成正比，和平板的厚度h 成反比，以及和导热系数λ成反比的关系来设计的。
我们知道，通过薄壁平板（壁厚小于十分之一壁长和壁宽）的稳定导热量为：S t hQ *∆*=λ（1）其中：Q 为传到平板的热量，w ；λ为导热系数，w/m ℃；h 为平板厚度，m ； t ∆为平板两面温差，℃； S 为平板表面积；m 2；测试时，如果将平板两面温差t ∆、平板厚度h 、垂直热流力向的导热面积S 和通过平板的热流量Q 测定后，就可以根据下式得出导热系数：St hQ *∆*=λ （2） 其中：d u T -T t =∆，T u 为平板上测温度，T d 为平板下侧温度，℃；这里，公式2所得出的导热系数是在当时的平均温度下材料的导热系数值，此平均温度为：()d u T T 21t +=（3） 在不同的温度和温差条件下测出相应的λ值，然后按λ值标在λ-t 坐标图内，就可以得出()t f =λ的关系曲线。
三、实验装置及测试仪器稳态平板法测定绝热材料的导热系数的电器连接图和实验装置如图1和图2所示。
专业详解-安全工程(工学学士)
安全工程（工学学士）一、毕业生应具备的知识和能力（1）具有较扎实的自然科学基础，掌握物理化学、分析化学、流体力学的基本理论、基本知识和基本技能；（2）了解工程力学、工程热力学与传热学的基本知识；（3）掌握安全原理、安全人机工程学、安全管理和安全系统工程学等的基础知识；（4）掌握电工电子学、传感器原理、安全检测与监测仪表及技术；（5）具备安全工程、通风与空气调节工程设计、施工、监察、管理、安全评估的知识与能力；（6）掌握安全法规、安全分析、安全心理学与安全经济学等方面的知识，了解安全科学领域的最新理论和发展动态；（7）具有一定的计算机应用能力，基本掌握一门外语，掌握文献检索的基本方法。
二、专业课程设置1、专业基础课高等数学、线性代数、概率论与数理统计、机械制图、无机化学、无机化学实验、有机化学、有机化学实验、普通物理学、电工电子技术、物理化学、物理化学实验、工程力学、流体力学、化工原理、化工原理实验、燃烧学、安全管理学、安全人机工程学、安全系统工程学、运筹学、工程CAD。
2、专业课安全经济学、安全与环境评价、工业通风与除尘、传感器技术及应用、消防工程、安全设备工程。
3、专业选修课事故调查与分析、文献检索、专业英语、化工安全工程、职业卫生工程、矿山安全、建筑安全、电气安全、安全学导论、重大危险源与应急管理、安全评价技术与实践、安全法律法规、机械安全、安全心理学、锅炉与压力容器安全、工伤与保险、噪声与机械振动、可靠性工程、化学品安全。
三、专业实践教学内容认识实习、金工实习、化工原理课程设计、消防工程课程设计、工业通风与除尘课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计（论文）。
四、研究生专业安全技术及工程。
五、与高中科目的相关程度语文C、数学C、英语B、物理A、化学A、生物C、计算机C、政治D、历史E、地理D、美术E、音乐E。
六、就业与薪酬1、就业范围国家安全监督部门、安全工程科研与设计部门、大中专院校、各类矿山（场）、大型施工企业、大中型化工、机械、纺织、能源企业等。
“工程热力学与传热学”精品课程的建设实践
一
１ 注重教 材 的选 用和 更新 ．
、
重视 并加强师资队伍 建设
“ 工程热力学和传热学 ”教 材资源丰富，为了使 教学体系和
建 立一支结构 合理、素质高、责任心 强、有崇高师 德和较 教学内容 能够 适应和满足 ２ 世纪新的人才培养 目标 的要求 ，课 １ 高教学和学 术水平 的教 师队伍是搞好课程 建设 和提高教学质量 程组十分注重教 材的选用。对 多学 时的 “ 工程 热力学 和传热学” 的关键 。针对 目前青年 教师 比例高 的现状 ，采取一些措 施加强 课程 ，均采用教育 部 推荐 的面 向二十一世纪课程 教材，同时密 青年教师 的培养和教师梯 队的建设 。 切关注 国内外教 材的发展 动态 ； 对少学 时的 “ 工程 热力学 和传 （）积极 开展 传、帮、带 活动，充分发挥骨干教 师的作用 。 热学”课程 ， 取国内具有一定影响力的教材。对石油工程专业 ， １ 选 选拔 思想 硬、业务 精、教学 水平高 的教师作为青 年教 师的指导 我 们 自编 教 材 ，将 多 年 来 我 系 在 石 油 工 程 领 域 开 展 的 与 传 热 学 教师 ，同时还制定 了专 门的规章 制度 ，要求青 年教 师定期写 出 相关的科研成果 体现在教材 中。另外，还 编写了多种辅助教材，
二 注重教材选 用，优化教学 内容
如前所述 ，“ 工程 热力学 和传热学 ”课程涉及专业多，学时
使 “ 程 热 力 学 与传 热 学 ” 课 程 在 １９ 、２ ０ 工 ９ ７ ０ ０和 ２ ０ ０ ４年 被 评 差别大 ，因此根 据专业特点选用教材 和组织教学 内容对 提高教
为校 级优 质课 ，并于 ２ ０ ０ ６年 列入省精 品课程 建设 。本 文主要 学质量和效果是非常重要 的。
安全工程热力学与传热学复习题
（科技安全热力学与传热学复习题）一填空1．工程热力学是从工程应用的角度研究（）和（）的转换规律和工质的性质，找出能量利用经济性的最有效途径。
2．包括热源、冷源和功的接受装置在内的整套蒸汽动力装置属于（）系统。
3．实现准静态过程的充分和必要条件是（）。
4．如下图所示，一刚性容器被分成两部分。
外界环境压力为0.1MPa，压力表B的读数为40kPa，真空计C的读数30 kPa，则容器两部分内气体绝对压力P1=( )，P2=( )。
（以kPa表示）（4题图）5．由两个过程：（1）对刚性容器内的水加热，使其在恒温下蒸发。
（2）对刚性容器内的水做功，使其在恒温下蒸发。
这两个过程，（）过程可以是可逆的。
6．稳定流动能量方程的表达式（）；应用于锅炉时的表达式为（）。
7．某热机中工质先从T1=1000K的热源吸热150 kJ/kg，再从T2=1500K的热源吸热450 kJ/kg ，向T3=500K 的热源放热360 kJ/kg，该循环（）（能、不能）实现；是（）（可逆、不可逆）循环。
8．某地区当地的音速为400m/s，空气的流速为20m/s，则当地的马赫数Ma等于（），该地区空气流动为（）（亚音速流动、超音速流动、临界流动）。
9．黑体辐射能量安波长分布服从（）定律，按空间分布服从（）定律，辐射力大小由（）定律确定。
10.工作在高温热源T1和T2之间的逆向卡诺循环，用于制冷时的性能系数可表示为（）；用于供暖时的性能系数可表示为（）。
（用状态参数T1和T2表示）（11题图）11．如上图所示空腔内辐射换热系统，则X1，2（），X2,1（）。
（0、1、0～1）12．影响膜状凝结换热的主要因素是（）和（）。
13．若所有落在物体上的辐射能全部被该物体吸收，则这一类物体叫做（），如果全部被反射，则这一类物体被叫做（）。
14．一黑体温度为1000K，则该黑体的辐射力为（）。
15．某气轮机的喷管入口处蒸汽的比焓h1=2780 kJ/kg，出口处的比焓h2=2340 kJ/kg，不考虑蒸汽的入口流速，则蒸汽的出口流速为（ ）。
传热学第一章 热量传递的基本方式ppt课件
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主要体现在以下几个方面
Thermal
➢ 温度场的测算和换热量的计算； ➢ 环境变化对温度场的影响；
➢ 极限温度的控制：为使一些设备能安全经济地运 行，需要对热量传递过程中物体关键部位的温度进 行控制。
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（2）对流换热的分类
• 无相变：强制对流和自然对流换热
Thermal
• 有相变：沸腾、凝结、凝固、熔化等。
自然对流：由于流体冷热各部分的密度不同而引起流 体的流动。 如：暖气片表面附近受热空气的向上流动 强制对流：流体的流动是由于水泵、风机或其它压差 作用所造成的。 如油冷却器、空气预热器等。
两黑体表面间的辐射换热
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（6）总 结
Thermal
在实际问题中，这三种热量传递方式往往不是单独 出现的，这不仅表现在互相串联的几个环节中，而 且同一个环节也常常如此。例如: 一块高温钢板在厂 房中的冷却散热。
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（2）辐射换热的特点
Thermal
• 任何物体，只要温度高于0 K，就会不停地向周围空 间发出热辐射（热辐射是物体本身的属性，等温时为 动态平衡）；
• 可以在真空中传播，不需要中间介质，而且在真空中 辐射能的传递最有效；
• 不仅有能量的转移，而且还伴随有能量形式的转换；
Thermal
§1-1 传热学的研究对象及其在安全工程 技术中的应用
一、研究对象及内容
研究由温差引起的热量传递规律的科学，具体来讲主要有 热量传递的机理、规律、计算和测试方法，其内容包括：
安全工程论文六篇
安全工程论文六篇平安工程论文范文11.平安问题制约着试验室开放工作的开展平安工程试验是讨论煤矿瓦斯、煤尘、矿井火灾、矿井通风等与煤矿平安息息相关的试验室，试验室内有瓦斯气瓶等易燃易爆物品。
再加上用电、消防等平安问题都是制约试验室开放工作开展的基础问题。
2.大部分同学（尤其是本科生）不知道试验室是开放的平安工程试验室开放之初，申请参与开放试验项目的基本都是硕士讨论生，很少有本科生申请参与开放试验项目，通过与同学开座谈会等方式深化了解得知，许多同学不知道平安工程试验室是开放的，更不知道试验室开放的管理方法及详细的开放类型、开放时间、指导老师等相关信息，这无疑会影响试验室开放的效果。
3.师资力气不足，年轻理论课老师指导试验力量较弱试验室开放后，参加试验的同学人时数势必大幅度增加，单靠专职试验人员的力气远远无法满意大幅度增加的试验指导工作量的需要，因此就需要理论课老师参加到指导开放试验项目中来，而理论课老师的讨论重点是理论学问，因此他们的试验指导力量相对较弱。
二、平安工程试验室开放过程中存在问题的解决方案1.制定了试验室开放平安管理规定，并要求指导老师和同学严格执行为了确保开放试验过程中人员、设备的平安，制定了切实可行的试验室开放平安管理规定。
要求试验指导老师在同学进入试验室时的第一件事就是宣读试验室开放平安管理规定，针对详细的试验项目重点强调本试验的平安留意事项，在同学试验过程中指导老师必需全程跟踪指导同学试验并实时强调平安留意事项；试验前由指导老师负责供气、供电、开机，试验结束后由指导老师负责停机、断气、断水、断电。
2.加大试验室开放工作的宣扬力度针对许多同学（尤其是本科生）不知道平安工程试验室是开放的这一影响试验室开放工作的根本性问题。
我们实行了以下措施：（1）新生入学教育是进行宣扬；（2）理论课老师在理论课堂上进行宣扬和解释；（3）班主任老师在开班会时进行宣扬和解释；（4）在平安工程学院网站上《试验室开放管理规定》、《试验室开放方案表》、《试验室开放同学申请、老师工作流程》（见图1）等相关具体信息，同学在网上就可以完成参加试验室开放项目的申请工作。
安全工程学科现状及发展趋势
5 深部开采动力灾害监测与防治
针对我国矿山开采过程中岩爆、矿震、冲击地 压、采空区垮塌、突水等灾害和安全问题，通 过理论分析、相似模型试验、计算机模拟和现 场监测试验，研究岩爆、矿震、冲击地压等深 部开采动力灾害的预测预报与防治技术。
37
6 工程爆破安全技术
以爆炸机理与控制技术研究为基础，研究和 发展爆破安全技术和防护技术、减震与振动控 制技术、爆破安全技术与规范。
19
安全工程学科课程体系应该涵括理（自然科学）、工（工程类）、 管（管理科学）、文（心理学）等内容。
20
理（自然科学）：主要有数学、物 理、化学等相关课程；
21
工（工程类）：
工程基础：工程力学、电工学、流体力学、热 力学与传热学、燃烧学、通风工程学、职业卫生 学等课程；
安全方法论基础：安全学原理、安全系统工程 、安全人机工程、安全评价等；
安全工程技术： 矿山安全技术、化工安全技术 、建筑安全技术、电气安全、防火防爆技术等。
22
管（管理科学）：企业管理、安全管理学3
六、安全工程专业发展前景与就业形势
1 加快发展的城市化进程，使安全领域专业人才奇缺 城市数量由1978年的192个，到2008年增加到800多个。存在着
13
第三个层面是安全工程专业的层面，在这个层面上要体现宽口径、 高起点的要求。
安全工程涉及各个行业，如机械、电子、化工、冶金、纺织、建筑 等。因此，在这个层面上应注重安全工程的基本理论以及新思 想、新知识、新方法的传授。
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四 课程体系改革的基本原则
(1)科学先进的原则。体现我国的社会发展、经济建设对安全工程 专业人才的要求，融合相关学科内容，确保课程体系的先进性和 前瞻性。
热力学在化工工程中的应用
热力学在化工工程中的应用热力学是自然科学中的一门学科，它主要研究的是物质热力性质和能量转换规律。
在化工工程中，热力学的应用非常广泛，涉及到许多方面，如反应热学、传热和能量平衡等。
下面将从这些方面来探讨热力学在化工工程中的应用。
一、反应热学反应热学是研究化学反应释放、吸收热量及其与反应条件之间关系的学科。
在化工工程中，反应热学的应用至关重要。
通过反应热学的研究，可以确定合适的反应条件和反应器尺寸，提高化学反应的效率。
以工业生产中的硫酸生产为例，化学反应如下：SO2 + 1/2 O2 + H2O → H2SO4 ΔH=-198.1kJ/mol在反应过程中，产生了大量的热量，这些热量必须要被合理地控制和利用，否则会对反应器产生很大的影响。
因此，在硫酸生产中，必须要通过控制反应条件、调整反应器尺寸等方法来控制反应热量的释放，从而提高生产效率和产品质量。
二、传热学传热学是热力学的一部分，主要研究物体在不同温度间传递热量的过程。
在化工过程中，传热学的应用也非常广泛，如换热器和蒸发器等设备的设计、热交换器的效率计算、热力设备的排放规范等。
例如，在炼油过程中，裂解炉是一个非常关键的设备，它用来将重油裂解成轻质烃。
在裂解炉中，需要通过传热的方式使热量传递到反应器中，以加强反应过程，提高反应效率。
三、能量平衡能量平衡是指物体内外部的能量输入、输出之间的平衡关系。
在化工工程中，能量平衡的应用非常重要，因为在化学反应和物质转移的过程中都需要消耗或产生能量。
因此，对于化工工程师来说，必须要了解能量平衡原理，并能够正确地计算和控制能量平衡，以确保化工过程的安全和高效。
在某些化学反应中，需要对反应物进行加热、冷却或控制温度，以控制反应速率和产物质量。
此时，需要对系统进行能量平衡计算，确定所需的能量输入和输出，以确保反应过程的顺利进行。
综上所述，热力学在化工工程中的应用非常广泛，涉及到反应热学、传热和能量平衡等多个方面。
通过合理应用热力学原理，化工工程师可以有效地控制化学反应过程，提高化工产品的质量和效率。
工程热力学与传热学13)传热学
对比热阻大小，可以找到强化传热的主要环节 。 在一个串联的热量传递过程中，如果通过各个环节 的热流量都相同，则各串联环节的总热阻等于各串联 环节热阻的和。
用纸可以烧开水，你相信吗？
答：水侧热阻远小于加热测热 阻，纸的温度更接近与水的温 度，所以不会达到纸的燃点 （400度左右）。
思考题：
人体为恒温体。若空调房间里气体的温度在夏天 和冬天都保持20摄氏度，那么人所穿的衣服能否 一样？ 双层玻璃为什么能隔热？空气层是否越厚越好？ 用一只手握住盛有热水的杯子，另一只手用筷子 快速搅拌热水，握杯子的手会显著地感到热。试 分析其原因。
烧开水时，为什么一旦水烧干了， 铝壶就很容易烧坏？ 答：水侧的表面传热系数远大于 火焰侧的表面传热系数，没烧干
时壶底温度更接近水的温度，未
达到铝的熔点。
例：一室内暖气片的散热面积为3m2，表面温度为tw = 50℃，和温度为20℃的室内空气之间自然对流换热的表 面传热系数为h = 8 W/(m2· K)。试问该暖气片相当于多 大功率的电暖气? 解：暖气片和室内空气之间是稳态的自然对流换热， Q= Ah(tw – tf) = 3m2×8 W/(m2· K)×(50-20)K = 720W = 0.72 kW
要弄清下列概念的联系与区别：
温度：物质分子平均运动动能的宏观量度（强度量） （热迁移势） 热能：物质所具有的内动能，微观运动属性。（广延 量）（功）
热量Q（J）：系统与外界依靠温差传递的能量。（过 程量）
热流量 （W）：单位时间所传递的热量。
热流密度q （W/m2）：通过单位横截面上的热流量。
传热学
第十三章 导言
1、传热学研究内容及其工程应用 2、热量传递的基本方式 3、传热过程和传热系数 4、传热学的研究方法和发展史
生活中的传热学原理及应用
生活中的传热学原理及应用1. 传热学的基本概念传热学是研究热量在物质之间传递的科学，包括传导、对流和辐射三种传热方式。
在生活中，我们常常可以观察到这些传热现象的应用。
2. 传热学在日常生活中的应用2.1 热传导的应用•厨房里的热传导技术：我们在炒菜时，会发现锅烧得很热，这是由于热量在锅底和食物之间通过热传导传递。
通过合理使用锅具，我们可以加快食物的烹饪速度。
•冬天的保暖技巧：冬天，我们常常会使用保暖衣物，如羽绒服。
羽绒服之所以能保暖，是因为其内部充满了羽绒，羽绒具有良好的保暖效果，能够阻止外界冷空气的热传导，保持人体的热量。
2.2 对流的应用•空调和暖气的工作原理：空调和暖气利用对流的原理来调节室内温度。
冷气机通过制冷循环来降低室内的温度，而暖气则通过通风或者辐射来升高室内的温度。
•科学地避暑降温：我们在夏天会选择去游泳池游泳，这是因为水具有良好的传热性质。
游泳时，我们的身体与水接触，体温通过对流传递给水，从而降低体温达到降温的效果。
2.3 辐射的应用•太阳能的利用：太阳是一个巨大的辐射能源，我们可以利用太阳能发电或者使用太阳能热水器来提供热水。
太阳光通过辐射传递能量，被吸收后转化为其他形式的能量。
•红外线热像仪的应用：红外线热像仪可以通过检测物体放射出的红外线来显示物体的热分布情况。
这种技术在医学、军事、建筑等领域有广泛的应用。
3. 传热学在工程领域的应用除了日常生活中的应用，传热学在工程领域也有着重要的应用价值。
下面列举几个例子：•热交换器的设计和优化：热交换器是一种用于传递热量的设备，广泛应用于化工、能源、制冷等领域。
通过传热学的理论和方法，可以设计出更高效、更节能的热交换器。
•电子设备的散热技术：随着电子设备的发展，散热成为一个重要的问题。
传热学可以用来设计和改进散热装置，保持电子设备的温度在安全范围内。
•锅炉和发动机的效率提升：在能源行业中，传热学被广泛应用于提高燃烧设备的效率。
通过优化设计和改进燃烧过程，可以降低能源消耗，提高设备的效率。
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传热学在安全工程中的应用摘要：传热学的应用无处不在，包括能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等传统工业，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。
传热学在安全工程中也有着不可忽视的作用和影响，如井下的测试信号传输，在井巷围岩散热的应用，矿井的热平衡及热舒适性研究，以及管道壁面散热对瓦斯爆炸传播特性影响的研究等等。
关键词：热传递；温度；信号；火灾; 矿井；散热Abstract: the heat transfer is ubiquitous, including energy and power, metallurgy, chemical industry, traffic, building materials, machinery and food, light industry, textile, pharmaceutical and other traditional industries, aerospace, nuclear energy, microelectronics, materials, biomedical engineering, environmental engineering, new energy source and agricultural engineering, etc. many high technology areas. Heat transfer in safety engineering also has a role and influence can not be ignored, such as underground test signal transmission, in the application of heat dissipation of roadway surrounding rock, mine thermal balance and thermal comfort research, and pipeline wall heat effect on gas explosion propagation characteristics research and so on.Key words: heat transfer; temperature; signal; fire; mine; heat radiation传热学是研究热量传递规律的科学，是研究由温差引起的热能传递规律的科学。
传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。
热传导是指在不涉及物质转移的情况下，热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位，或从高温物体传递给相接触的低温物体的过程，简称导热。
热对流是指不同温度的流体各部分由相对运动引起的热量交换。
工程上广泛遇到的对流换热，是指流体与其接触的固体壁面之间的换热过程，它是热传导和热对流综合作用的结果。
决定换热强度的主要因素是对流的运动情况。
热辐射是指物体因自身具有温度而辐射出能量的现象。
它是波长在0.1～100微米之间的电磁辐射，因此与其他传热方式不同，热量可以在没有中间介质的真空中直接传递。
太阳就是以辐射方式向地球传递巨大能量的。
每一物体都具有与其绝对温度的四次方成比例的热辐射能力，也能吸收周围环境对它的辐射热。
辐射和吸收所综合导致的热量转移称为辐射换热。
由于自然界和生产技术中几乎到处存在着温度差，所以热量传递就成为自然界和生产技术中的一种非常普遍的现象。
传热学在生产技术领域中的应用十分的广泛，在能源动力，化工制药，材料冶金、机械制造、建筑工程、环境保护等部门存在着大量的热量传递问题，而且还常常起着关键作用。
同样，传热学在安全工程中也有着不可忽视的作用和影响，如井下的测试信号传输，对矿井火灾的影响，矿井的对流通风，矿井的热平衡及热舒适性研究，以及工业炉窑壁面散热等等。
现就其中几个方面简单论述传热学在其中的应用。
一、温变环境下测试信号传输的稳定性信号的多变、随机及模糊特性是制约信号特征的识别与分析准确性的一个重要方面。
目前,针对信号特征的分析多集中于后续的信号处理方法的研究,而测试信号传输过程中受到的多种干扰因素,尤其是不确定的环境温度。
因而,深入地研究变化的环境温度对测试信号造成的多变性为获取测试系统准确的结构原始特征具有重要的理论意义和工程价值。
现今国内对此方面的研究有：（1）推导并建立信号传输载体-传输导线的热扩散方程,对导线整体进行了热电耦合受热分析。
研究发现导线在完全热传导和有限空间强制对流换热环境中,温度升高迅速,即在短时间内改变了导线的参数特性,进而对信号传输产生很大的影响。
（2）)以Maxwell’s方程为基础,将环境温度对导线的影响转变为对其特性参数的影响,推导出具有温度参变量的亥姆霍茨(Helmholtz)方程,由此确定了信号传输中电磁场随温度而变化的特性。
研究表明信号频率对互参数产生了重要的影响。
多导线的互参数也加剧了导线间信号的串扰,参数的温变及频变特性,成为信号传输响应改变的重要参数依据。
（3）基于信号传输理论,以有限差分、基尔霍夫定律和FDTD方法为基础,建立了信号传输的渐变温模型并分析了信号响应变化规律。
就导线的温度与时空的关联特点,分别给出了两种渐变温模型,即温度和时间为离散变量的渐变温模型Ⅰ;以时间和空间为离散变量的渐变温模型Ⅱ。
研究表明:信号响应与导线温度直接相关联,随着导线温度的升高,传输参数不断变化,信号输出响应幅值逐渐衰减。
在中低频范围内,信号频率较低时,信号衰减量越大。
多导线结构传递信号时存在串扰现象,输出信号难以复现初始信号特征。
（4）提出了信号响应在温度和频率影响下的灵敏度评价分析方法,建立了相应的多参变量灵敏度方程。
以直接法为基础,分别以温度、温度及频率、RLCG参数为参变量,进行二次变换得到参变量的列向量,推导出了相应的灵敏度计算表达式。
研究表明,信号输出响应变化量的绝对值随温度的升高及频率的降低而增加,信号响应呈衰减趋势。
研究还表明,电阻R的变化是造成信号响应改变的主要影响因素。
二、在井巷围岩散热的应用围岩散热是井下风流温度升高的主要原因之一。
围岩与风流间的换热是非常复杂的。
当风流经过井巷时且井巷温度与初始岩温不同时，由于温度差风流就要和井巷围岩换热，这时围岩内部的热量以热传导的形式传递到井巷表面，并以对流形式传递给井巷风流。
最终随着时间的增长井巷壁面温度、围岩与风流间的换热量而逐渐减小，这样冷却围岩的范围也随着通风时间的增长而变大。
围岩的散热量多少取决于围岩及风流间的温度差，取决于巷道的通风时间长短及通风巷道壁面的湿度，同时也取决于威严的导热系数等。
矿井火灾和热害问题一直是煤矿生产的主要威胁。
人在高温热害矿井中工作，劳动者的身心健康受到极大影响，劳动效率下降。
同时，工人的机警能力会因热环境而降低，从而使事故的发生率上升。
近年来，由于我国广泛采用综采放顶煤开采技术，在瓦斯治理中大力推广瓦斯抽放技术，在生产效率大幅提高和瓦斯涌出量大大减少的同时，造成采空区遗留残煤多、漏风严重，使得自然火灾频繁发生。
在采动影响下,冒落岩体和遗煤在地下形成的多孔松散采空区是自燃发生的重灾区。
在温度场方程中考虑围岩和风流的热交换、采煤设备的放热及采空区内遗煤氧化反应产热等因素就变得十分必要。
此外，在研究隧道防灾、救灾、以及人员逃生时,火灾的初始增长阶段确定隧道内的温度增长、烟雾扩散、人员逃生以及救援位置也是非常重要的。
例如研究失火隧道内温度、烟气生成等参数时,针对不同的火灾场景给出了恒定的热释放率；选择包含时间变化的热释放函数,采用数值模拟方法研究不同情况时隧道内的温度场和烟雾场等一系列研究。
三、深部高温高湿矿井热平衡及热舒适评价研究伴随深部开采而来的是原岩温度不断升高，开采与掘进工作面的高温热害日益严重。
研究高温环境下对矿工热舒适性的影响具有非常重要的意义。
“热舒适”是指人体对热环境的主观热反应。
欧美国家对人体热舒适性和室内热环境的实测与调查研究最早，所涉及的范围也最广，包括室内物理参数，空气品质及人体热舒适性等。
基于对深部高温高湿矿井的研究,在分析影响矿工热舒适性环境的各种因素的基础上,结合深部高温开采的实际情况，采用热舒适性指标，对深部高温环境下矿工热舒适性评价进行探索性研究。
通过矿工热平衡的计算,建立了矿工热舒适方程.介绍了矿工热舒适性的评价指标:预测平均评价,有效温度,过渡活动状态的热舒适指标,热应力指数和风冷却指数,分析其评价的局限性,指出对深部高温高湿矿工热舒适性评价需要开展进一步研究的必要性等等。
四、管道壁面散热对瓦斯爆炸传播特性影响的研究矿井瓦斯爆炸是煤矿重大恶性事故之一,同时又是一个十分复杂的理论与实验技术课题.如何有效地防治煤矿瓦斯爆炸事故的发生,对煤矿安全生产具有十分重要的意义。
在研究管内瓦斯爆炸传播规律时,大多认为炽热高温燃烧产物区较薄,与管壁接触面积小,或火焰传播速度较快,爆炸过程中向管壁的散热量较小,对爆炸传播规律影响不大,从而忽略壁面散热的影响。
对于管内瓦斯爆炸,由于炽热高温燃烧产物(火焰和不发光高温烟气)与管壁间存有较大温差,爆炸释热中一部分不可避免地传向了壁面,相应地减少了向未反应混合气体的传热量,燃烧速度受到影响。
因此,壁面的散热损失对管内瓦斯爆炸过程中火焰和爆炸波的传播特性产生影响。
研究表明，内贴绝热材料对瓦斯爆炸火焰加速明显,爆炸波强度增大很多,并可诱导激波的产生.其原因是管道内贴绝热材料后,壁面散热大幅减小,由管内瓦斯爆炸能量平衡方程知:减少的热量一部分通过导热、扩散向未燃气体传递,一部分通过膨胀做功使爆炸波强度增大,两者均使火焰燃烧速度（传播速度)、爆炸波强度增加。
煤矿井下巷道壁面为非金属固体物质,导热性能差,其壁面散热条件与绝热管道相似.瓦斯爆炸事故一旦发生,火焰传播速度容易迅速提高,爆炸波强度容易迅速增大。
在此只浅析了传热学在安全工程学中部分应用，然而在实际生产活动中，传热学在在安全工程中的应用还有很多。
尽管热量传递的基本模式只有热传导、热对流、热辐射三种，但是在科技的各个领域应用中却有着各式各样不同的热量传递问题。
这些问题的研究往往需要在基本规律的基础上进一步探索才能获得所需要的结果。
因此掌握传热学的基本规律及研究方法是我们以后研究必备的基础，同时对于我们今后的学习和研究将起着重大的支撑作用。
对传热学知识理解掌握能够使我们对热量传递相关问题有着更透彻的认识，由此解决实际生产领域中的安全问题，促进安全工作的研究以及实践。
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