1、热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用Fundaments&Applications of Thermodynamics&Heat Transfer主讲人：屈治国主讲人：屈治国热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心教教 材材：热工基础与应用：热工基础与应用 (傅秦生等编傅秦生等编)教学计划教学计划：总学时：总学时48，其中主讲，其中主讲44学时，实验学时，实验4学时。学时。学分学分2.5扩展参考教材扩展参考教材：工程热力学：工程热力学 沈维道等编（第三版）沈维道等编（第三版）传热学传热学 杨世铭等编杨世铭等编 (第三版第三版)教学环节教学环节：主讲、
2、习题、作业、实验、答疑、考试主讲、习题、作业、实验、答疑、考试参考教材参考教材:热工学（蒋汉文主编）高等教育出版社热工学（蒋汉文主编）高等教育出版社 1994 热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心课程性质、目的及任务课程性质、目的及任务 课程性质：课程性质：是讲授热能与机械能相互转换基本理是讲授热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律，以提高热能利用完善程度的一门论和热量传递规律，以提高热能利用完善程度的一门技术基础课。技术基础课。课程目的：课程目的：为学习有关专业课程和将来解决热工为学习有关专业课程和将来解决热工领域的工程技术问题奠定坚实的基础。领域的工程技术问题奠
3、定坚实的基础。课程任务：课程任务：通过课程学习，使学生掌握包括热力通过课程学习，使学生掌握包括热力学和传热学两方面的热工理论知识，获得有关热科学学和传热学两方面的热工理论知识，获得有关热科学的基本计算训练和解决有关热工工程问题的基本能力。的基本计算训练和解决有关热工工程问题的基本能力。热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心大英百科全书大英百科全书对能源的解释为对能源的解释为“能源是一个能源是一个包括所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类采包括所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类采用适当的转换手段，给人类自己提供所需
4、的能用适当的转换手段，给人类自己提供所需的能量量”。在现代汉语辞典中，对能源的注解是在现代汉语辞典中，对能源的注解是“能产生能能产生能量的物质，如燃料、水力、风力等量的物质，如燃料、水力、风力等”。凡是能直接或者经过转换而获取某种能量的自然凡是能直接或者经过转换而获取某种能量的自然资源统称为能源资源统称为能源。热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心 能源可以根据能源可以根据来源来源、形态形态、使用程度和使用程度和技术技术、污染程度污染程度以及以及性质性质等进行分类等进行分类 热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心 按地球上的能量来源分按地球上的能量来
5、源分：来自地球外天体的能源来自地球外天体的能源直接获得：直接获得：宇宙射线、太阳能宇宙射线、太阳能间接获得：间接获得：水力能、风能、波浪能、生物质能、水力能、风能、波浪能、生物质能、海洋温差能、化石燃料（煤炭、石油、天然气）海洋温差能、化石燃料（煤炭、石油、天然气）地球本身蕴藏的能源地球本身蕴藏的能源核能（核燃料）、地热能（温泉、岩浆等）核能（核燃料）、地热能（温泉、岩浆等）地球与其它天体（月球等）相互作用的能源地球与其它天体（月球等）相互作用的能源海洋的潮汐能海洋的潮汐能热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心按能源存在形态分：按能源存在形态分：一次能源一次能源 可直接利
6、用、未改变形态的自然界现存的能源可直接利用、未改变形态的自然界现存的能源 可再生能源：风能、水能、地热能、太阳能等可再生能源：风能、水能、地热能、太阳能等 非再生能源：煤、石油、天然气、核燃料等非再生能源：煤、石油、天然气、核燃料等二次能源二次能源 一次能源直接或间接转换而来的能源一次能源直接或间接转换而来的能源 电、高温蒸汽、焦炭、煤气、氢、汽油等电、高温蒸汽、焦炭、煤气、氢、汽油等热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心按使用程度和技术分按使用程度和技术分:常规能源：常规能源：开发利用时间长、技术成熟、大量生产并广泛使用，开发利用时间长、技术成熟、大量生产并广泛使用，如
7、煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能等如煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能等新能源：新能源：开发利用较少或正在研究开发之中，太阳能、地热开发利用较少或正在研究开发之中，太阳能、地热能、潮汐能、生物质能，核能能、潮汐能、生物质能，核能热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心按对环境的污染情况分：按对环境的污染情况分：清洁能源清洁能源 对环境无污染或污染很小的能源，如太阳能、水对环境无污染或污染很小的能源，如太阳能、水能、海洋能、风能、氢能等；能、海洋能、风能、氢能等；非清洁能源非清洁能源 对环境污染较大的能源，如煤、石油等。对环境污染较大的能源，如煤、石油等。热工基础与应用热工
8、基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心按能源本身性质分：按能源本身性质分：含能体能源含能体能源 集中储存于物质本身的能量集中储存于物质本身的能量 如石油、煤、天然气、地热、氢等如石油、煤、天然气、地热、氢等过程性能源过程性能源 通过物质运动过程而产生的能量，其无法直通过物质运动过程而产生的能量，其无法直 接储存并随过程结束而消失接储存并随过程结束而消失 如水能、风能、潮汐能、电能等。如水能、风能、潮汐能、电能等。热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心表1-1 能源分类热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心二、能源利用与社会历史发展二、能源利用与社
9、会历史发展 人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服人类利用能源的历史，也就是人类认识和征服自然的历史。自然的历史。(1)(1)火的发现和利用火的发现和利用(2)(2)畜力、风力、水力等自然动力的利用畜力、风力、水力等自然动力的利用(3)(3)化石燃料的开发和热的利用化石燃料的开发和热的利用(4)(4)电的发现及开发利用电的发现及开发利用(5)(5)原子核能的发现及开发利用原子核能的发现及开发利用热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心050100150200250300350原始时期原始时期 狩猎狩猎-采集采集 早期农业早期农业文明兴起文明兴起工业时代工业时代科技时代科技
10、时代平均每人每年消耗平均每人每年消耗(GJ)热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心每年碳的排放量十亿吨意味着什么？每年碳的排放量十亿吨意味着什么？.相当于约相当于约 1400 1400 座座 1 1兆瓦联合循环燃气电兆瓦联合循环燃气电厂碳的总排放量厂碳的总排放量.相当于约相当于约 6 6 亿辆越野车碳的总排放量亿辆越野车碳的总排放量.或超过或超过 15 15 亿辆小汽车碳的总排放量亿辆小汽车碳的总排放量三、能源与国民经济和人民生活三、能源与国民经济和人民生活热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究
11、中心国民经济年增长率能源消费年增长率 能源消费弹性系数能源消费弹性系数 人均能耗：一个国家每年每人的平均能耗。人均能耗：一个国家每年每人的平均能耗。北美：南亚地区北美：南亚地区55热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心 1997年出版的世界发展报年出版的世界发展报1994年年 吨标准油吨标准油高收入国家高收入国家 5.006中等收入国家中等收入国家 1.475低收入国家低收入国家 0.369世界平均世界平均 1.433我国我国 0.664高收入国家的高收入国家的13.3，中等收入国家的中等收入国家的46不足世界平均数的一半不足世界平均数的一半。热工基础与应用热工基础与应用
12、热与流体研究中心热与流体研究中心 环境污染环境污染q温室效应与热污染温室效应与热污染q酸雨酸雨q臭氧层的破坏臭氧层的破坏q放射性污染放射性污染q烟尘等烟尘等 q大气和江海污染大气和江海污染q土地退化土地退化q森林面积急剧减少森林面积急剧减少q淡水资源日益短缺淡水资源日益短缺q生物多样化受到威胁生物多样化受到威胁环境环境热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心中新网北京中新网北京1111月月1616日消息日消息:设在华盛顿的地球政策研究所设在华盛顿的地球政策研究所1515日说，日说，由于温室效应造成海平面上升，大洋洲
13、岛由于温室效应造成海平面上升，大洋洲岛国图瓦卢的居民将被迫举国搬迁。国图瓦卢的居民将被迫举国搬迁。气温上升、冰川熔化、海平面上升。气温上升、冰川熔化、海平面上升。今年欧洲出现千年不遇的暖冬今年欧洲出现千年不遇的暖冬热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心人类一年使用的全部能源人类一年使用的全部能源 8080亿吨亿吨 石油石油 3333 101016 16 kJkJ一年一年 海水温度上升海水温度上升 6 6 1010-5-5一万年一万年 海水温度上升海水温度上升 11人类使用能源一天所放出的热量人类使用能源一天所放出
14、的热量 0.1 0.1 10101616kJkJ地球一天从太阳获得的热量地球一天从太阳获得的热量 15001500 10101616kJkJ热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心 二氧化碳二氧化碳 氮氧化物氮氧化物 水蒸气水蒸气 氟利昂氟利昂温室效应气体温室效应气体热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应
15、用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心 热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心臭氧层：离地面大约臭氧层：离地面大约25253030臭氧公里臭氧公里近几十年来，由于人类大量使用含氯、氟等化学合成物近几十年来，由于人类大量使用含氯、氟等化学合成物质作为制冷剂，导致臭氧空洞的出现和不断扩大质作为制冷剂，导致臭氧空洞的出现和不断扩大。热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心
16、根据根据BP世界能源统计世界能源统计，全球，全球化石燃料化石燃料可可用用情况如下情况如下：40.6年年164年年65.1年年1636亿吨亿吨 179.8万亿立方米万亿立方米 9091亿吨亿吨 储量储量储采比储采比5.5.全球能源短缺与环境问题全球能源短缺与环境问题5.1 化石燃料面临枯竭危险化石燃料面临枯竭危险BP世界能源统计世界能源统计2006热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心 而世界人均的能量消耗则不断上升，在过去一世而世界人均的能量消耗则不断上升，在过去一世纪中纪中总能耗增长到总能耗增长到25.8倍倍！1kg标准煤的发热值标准煤的发热值=29308kJ 年份年份
17、 总人口总人口 人均能耗人均能耗 (亿）亿）t t 标准煤标准煤/(/(人人.年年)1900 15.71 0.493 1950 25.01 1.026 2000 60.50 3.300 探明的化石燃料藏量有限，而工业与生活所需数探明的化石燃料藏量有限，而工业与生活所需数值不断增长，值不断增长，这是世界能源所面临的主要问题之一。这是世界能源所面临的主要问题之一。热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心化石燃料化石燃料储量比储量比储采比储采比石石 油油2.320.1/40.6年年天然气天然气0.9%49.3/65.1年年煤煤 碳碳11.6%114.5/164年年 我国的能源形势
18、更为严峻我国的能源形势更为严峻:我国人均能源拥有量仅我国人均能源拥有量仅为世界平均值的一半，化石燃料的储采比低于世界平为世界平均值的一半，化石燃料的储采比低于世界平均值均值;但工业能耗又高于工业发达国家但工业能耗又高于工业发达国家,220033年我国年我国国民经济的国民经济的GDPGDP仅占世界总值仅占世界总值 的的 33.9，而主要资源，而主要资源的消耗已经列世界前茅的消耗已经列世界前茅。2006中国能源发展报告中国能源发展报告热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心*百万吨当量石油百万吨当量石油;*百万吨百万吨No 资源名称资源名称 中国中国 世界世界 比例比例 排序排
19、序 1 石油石油/*266.43641.8 7.3%第二第二 2 煤炭煤炭/*834.72613.5 31.9 第一第一 3 钢材钢材/亿吨亿吨 2.7110.037 27%第一第一 4水泥水泥/百万吨百万吨 810 177645.6%第一第一 5淡水淡水/1010亿亿 525.3 332515.8%第一第一 6 排放排放/*3719.4 2498314.9%第二第二220033年我国主要资源消耗及环境状年我国主要资源消耗及环境状况况3m2CO热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心世界终端用能消费结构比较世界终端用能消费结构比较 OECD-Organization for
20、 Economic Cooperation and Development:经济合作与发展组织经济合作与发展组织热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心面临问题面临问题 1、人均能源占有量低：国家 原煤/t 原油/t 天然气/m3 水电/(kWh/a)铀/103t 中国 1.1451011 3.3109 1.71012 1.9231012 美国 2.0451011 3.8109 4.61012 3.761011 356.1 世界合计 1.04391012 1.411010 1.421014 1.45461013 2083.7 中国人均 95 3 1.416103 1603
21、kWh/a 美国人均 962 15 1.184105 1504 kWh/a 世界人均 209 28 2.84104 2909 kWh/a 中国、美国与世界能源储备的比较（1994）项目 中国 日本 美国 英国 总的能源利用效率 30 57 51 40 其中：工业 35 78 77 67 电力 24 30 30 27 交通 15 25 25 20 民用 25 80 30 70 2、能源利用率低下：各国能源利用效率 3、污染严重 热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心0.8CGlobal Warming and CO2 Atmospheric ConcentrationK.S
22、uzuki5.2 化石燃料化石燃料的燃烧等造成严重的的燃烧等造成严重的环境污染环境污染热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心5.3 未来能源需求预测与解决途径未来能源需求预测与解决途径 目前全球每年消耗能量为目前全球每年消耗能量为4.1x1020 J(13TW)，到到本世纪中页至少需要增到两倍以上，到本世纪末要本世纪中页至少需要增到两倍以上，到本世纪末要不排放不排放CO2的能源的能源(CO2-free energy)有三种可能：有三种可能：1)化石燃料和化石燃料和CO2深埋技术；深埋技术；CO2深埋技术尚有很多问题，化石燃料本身有限；深埋技术尚有很多问题，化石燃料本身有限
23、；2)核能核能途径之一；但核燃料有限，还有后处理问题；途径之一；但核燃料有限，还有后处理问题；3)可再生能源可再生能源重要途径。重要途径。增加到三倍以上。增加到三倍以上。环保要求新供给的能源无温室效应。环保要求新供给的能源无温室效应。热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心其中太阳能前景最广阔。据联合国估计：其中太阳能前景最广阔。据联合国估计：全球水能可全球水能可用量小于用量小于0.1TW全球潮汛总全球潮汛总能量小于能量小于2TW地热总储量为地热总储量为12TW，只有只有小部分小部分可利用可利用尽管到达地球大气层的太阳能仅为其总辐射的尽管到达地球大气层的太阳能仅为其总辐射的
24、已经高达已经高达1.78X105TW！22亿分子之一，亿分子之一，全球凤能可全球凤能可用量为用量为：24TW热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心 热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心一、热能的利用热能的利用 人类利用的主要能源有：水力能、风能、地热能、太阳能、燃料的化学能和原子核能。20.029.027.024.0202014.324.037.124.6201015.519.536.029.019903.521.544.230.819802.219.942.735.219702.014.032.052.019601.79.827.461.1195
25、0水电及其他天然气石油煤炭年份世界一次能源消费结构热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心 直接利用：是指直接用热能加热物体，热能的形直接利用：是指直接用热能加热物体，热能的形式不发生变化。式不发生变化。间接利用：是指把热能转换为机械能间接利用：是指把热能转换为机械能(或进一步转或进一步转化为电能化为电能)，以满足人类生产生活对动力的需要。，以满足人类生产生活对动力的需要。热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心q17141714年，德国华伦海特根据物体的热胀冷缩原理建立华氏温标，年，德国华伦海特根据物体的热胀冷缩原理建立华氏温标，热力学走向实验科学道路
26、热力学走向实验科学道路q热质学说：热是一种无质量流体，可以进入一切物质，不生不灭热质学说：热是一种无质量流体，可以进入一切物质，不生不灭（1919世纪中期废弃）世纪中期废弃）q热运动学说：热是运动的表现。如摩擦生热，热是大量分子不规热运动学说：热是运动的表现。如摩擦生热，热是大量分子不规则运动的能量则运动的能量q17841784年，英国瓦特改进了原始的蒸汽机年，英国瓦特改进了原始的蒸汽机(第一次工业大革命，导致第一次工业大革命，导致涉及热能间接利用的涉及热能间接利用的“工程热力学工程热力学”的出现的出现)q18241824年，法国卡诺提出卡诺定理与卡诺循环，发现热转变为机械年，法国卡诺提出卡诺
27、定理与卡诺循环，发现热转变为机械能的根本条件，即必须有不同的热源与冷源能的根本条件，即必须有不同的热源与冷源(热力学第二定律热力学第二定律)(1)(1)热力学发展简史热力学发展简史 热科学发展简史 热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心q18421842年，德国年，德国迈耶迈耶提出能量守恒定律：热是一种能量，并计算得提出能量守恒定律：热是一种能量，并计算得到热功当量到热功当量1Cal1Cal4.18J4.18J论无机性质的力论无机性质的力q18431843年，英国年，英国焦耳焦耳实验测定热功当量值实验测定热功当量值q18471847年，德国年，德国亥姆霍兹亥姆霍兹是从物理
28、理论方面论证了能量转换的规律是从物理理论方面论证了能量转换的规律性性 力之守恒力之守恒q1840184018511851年，迈耶及焦耳等建立热力学第一定律：第一类永动年，迈耶及焦耳等建立热力学第一定律：第一类永动机不可能实现机不可能实现q1850185018511851年，德国克劳修斯和汤姆逊先后提出热力学第二定律：年，德国克劳修斯和汤姆逊先后提出热力学第二定律：第二类永动机不可能实现第二类永动机不可能实现q19061906年，德国能斯特得出了热力学第三定律，人们称之为年，德国能斯特得出了热力学第三定律，人们称之为“能斯能斯特热定理特热定理”，获，获19201920年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖
29、q19101910年，荷兰范德瓦尔斯的实际气体状态方程获诺贝尔物理奖年，荷兰范德瓦尔斯的实际气体状态方程获诺贝尔物理奖热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心q19111911年年,德国普朗克也提出了对热力学第三定律的表述德国普朗克也提出了对热力学第三定律的表述(绝对绝对零度不可达到但可以无限趋近零度不可达到但可以无限趋近)1878 1878年，普朗克提交博士论文年，普朗克提交博士论文论热力学的第二定律论热力学的第二定律，亥姆霍兹以及克劳修斯等对普朗克关于热力学第二定律的新思亥姆霍兹以及克劳修斯等对普朗克关于热力学第二定律的新思想加以反对、嘲笑与抵制想加以反对、嘲笑与抵制
30、普朗克原理：新的科学理论不是靠通过说服反对者而获胜普朗克原理：新的科学理论不是靠通过说服反对者而获胜的，它最后的胜利是由于反对者们终于死去而赞同它的年轻一的，它最后的胜利是由于反对者们终于死去而赞同它的年轻一代成长了起来。代成长了起来。q19421942年，美国凯南提出有效能概念，能量的有效能分析方法年，美国凯南提出有效能概念，能量的有效能分析方法广泛应用广泛应用热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心q傅立叶导热定律傅立叶导热定律(Fourier)(Fourier)q牛顿冷却公式牛顿冷却公式(Newton)(Newton)q毕渥毕渥(BiotBiot number)num
31、ber)q雷诺雷诺(Reynolds number)(Reynolds number)q努塞尔努塞尔(NusseltNusselt number)number)q普朗特普朗特(PrandtlPrandtl number)number)q施密特施密特(Schmidt number)(Schmidt number)qStefan-BoltzmannStefan-Boltzmann定律定律(2)(2)传热学发展简史传热学发展简史 在研究提高热机功率和效率的过程中，发现传热引起的热损失以及或在研究提高热机功率和效率的过程中，发现传热引起的热损失以及或传热效果不良是阻碍提高热机效率和功率的原因之一。工程
32、技术领域传热效果不良是阻碍提高热机效率和功率的原因之一。工程技术领域中存在广泛的传热问题。中存在广泛的传热问题。热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心第三节第三节 热工基础的研究对象、内容和方法热工基础的研究对象、内容和方法 热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心 热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心 热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心1.1.经典热力学方法经典热力学方法：宏观、唯象的方法：宏观、唯象的方法通过对宏观现象的观察和实验得通过对宏观现象的观察和实验得到的规律为基础，经过一些抽象的假定，然后
33、应用逻辑推理的方法得到一些到的规律为基础，经过一些抽象的假定，然后应用逻辑推理的方法得到一些有用的结论。有用的结论。n宏观、唯象方法为主，个别场合微观理论方法为辅宏观、唯象方法为主，个别场合微观理论方法为辅n鲜明的工程应用观点，概念的理解，问题的解决密切联系工程鲜明的工程应用观点，概念的理解，问题的解决密切联系工程实际问题实际问题(工程热力学，工程传热学工程热力学，工程传热学)宏观的：根据大量分子的平均行为宏观的：根据大量分子的平均行为 唯象的：长期观察，某些实验唯象的：长期观察，某些实验 2.2.统计热力学方法统计热力学方法：对分子的行为进行描述，仍建立在牛顿力学的基础上，：对分子的行为进行
34、描述，仍建立在牛顿力学的基础上，再用统计方法把大量分子的行为表现出来。因此它是微观的、理论的。再用统计方法把大量分子的行为表现出来。因此它是微观的、理论的。热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心PC机芯片的冷却方法:散
35、热器加风扇 空气强制对流换热 热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心PC 机散热翅片的演变基板，铝或铜翅片铝或铜分段翅片 开缝翅片整体式翅片冷却气流热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心用热管冷却笔记本电脑原理图热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心用热管冷却笔记本电脑芯片与散热器热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心所有的生物都运用传热学原理来调节体内的温度翅片并非人类的发明：古代动物身上早就用上了夏天犬类都伸出舌头以增大散热面积热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心人的肺是一个高度
36、紧凑的热、质交换设备热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心传热学与工程热力学的关系传热学与工程热力学的关系1.热力学热力学 +传热学传热学 系统从一个平衡态到另一个平衡态的过程中传递热量的多少。关心的是热量传递的过程，即热量传递的速率。热力学：传热学：tm)(),(fzyxt热科学热科学(Thermal Science)(Thermal Science)热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中
37、心热与流体研究中心2.传热学以热力学第一定律和第二定律为基础，即 始终从高温热源向低温热源传递，如果没有能量形式的转化，则 始终是守恒。水，M220oC铁块,M1300oC图1-1 传热学与热力学的区别热工基础与应用热工基础与应用热与流体研究中心热与流体研究中心为什么要学习工程热力学与传热学为什么要学习工程热力学与传热学工程热力学工程热力学是热能核能类、机械类热力发动是热能核能类、机械类热力发动机、土建类供热通风与空调工程等专业的一机、土建类供热通风与空调工程等专业的一门主干技术基础课门主干技术基础课流体力学流体力学、工程热力学工程热力学与与传热学传热学并称能源动力并称能源动力类专业的三大支柱类专业的三大支柱传热学传热学是能源、动力、化工、机械、电子、是能源、动力、化工、机械、电子、土木等学科的主干技术基础课土木等学科的主干技术基础课热工基础与应用热工基础与应用
