工程熱力學(xué)要學(xué)哪些知識(shí) 工程熱力學(xué)的個(gè)人理解

工程熱力學(xué)的主要研究內(nèi)容，工程熱力學(xué)最主要的知識(shí)點(diǎn)是哪些，關(guān)于熱工基礎(chǔ)知識(shí)，工程熱力學(xué)的內(nèi)容簡介，學(xué)習(xí)《工程熱力學(xué)》是了解哪方面知識(shí)，進(jìn)熱力公司需要考哪些知識(shí)。

本文導(dǎo)航

• 工程熱力學(xué)四大要素
• 工程熱力學(xué)經(jīng)典例子
• 熱工理論基礎(chǔ)在生活中的應(yīng)用
• 工程熱力學(xué)答案解析
• 工程熱力學(xué)的個(gè)人理解
• 供熱公司考試專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)試卷

工程熱力學(xué)四大要素

熱力學(xué)是一門研究物質(zhì)能量、能量傳遞以及能量與物質(zhì)性質(zhì)之間普遍關(guān)系的科學(xué)。它分為：經(jīng)典熱力學(xué)（宏觀熱力學(xué)）和統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)（微觀熱力學(xué)）兩大類，其主要研究的領(lǐng)域?yàn)槿缦聨讉€(gè)方面：（1）論述熱和功相互關(guān)系的一般規(guī)律；（2）研究與熱現(xiàn)象有關(guān)的能量轉(zhuǎn)換規(guī)律；（3）研究能和熵；（4）研究物質(zhì)系統(tǒng)的狀態(tài)、狀態(tài)變化以及發(fā)生狀態(tài)變化的各個(gè)系統(tǒng)之間相互作用；（5）研究能量、物質(zhì)和它們之間相互作用的規(guī)律的科學(xué)；（6）研究系統(tǒng)的平衡條件和接近于平衡狀態(tài)所進(jìn)行的過程。

而工程熱力學(xué)是熱力學(xué)的一個(gè)分支，是在闡述熱力學(xué)普遍原理的基礎(chǔ)上，研究這些原理的技術(shù)應(yīng)用的學(xué)科，它著重研究的是熱能與其他形式能量（主要是機(jī)械能）之間的轉(zhuǎn)換規(guī)律及其工程應(yīng)用。

工程熱力學(xué)經(jīng)典例子

熱力學(xué)第一定律，第二定律

熱工理論基礎(chǔ)在生活中的應(yīng)用

《熱工基礎(chǔ)》 《熱工基礎(chǔ)與應(yīng)用》 《工程熱力學(xué)》 《傳熱學(xué)》 熱工基礎(chǔ)知識(shí) 1、水和水蒸汽有哪些基本性質(zhì)？ 答：水和水蒸汽的基本物理性質(zhì)有：比重、比容、汽化潛熱、比熱、粘度、溫度、壓力、焓、熵等。水的比重約等于1（t/m 3 、kg/dm 3 、g/cm 3 ）蒸汽比容是比重的倒數(shù)，由壓力與溫度所決定。水的汽化潛熱是指在一定壓力或溫度的飽和狀態(tài)下，水轉(zhuǎn)變成蒸汽所吸收的熱量，或者蒸汽轉(zhuǎn)化成水所放出的熱量，單位是：KJ/Kg。水的比熱是指單位質(zhì)量的水每升高1℃所吸收的熱量，單位是KJ/ Kg· ℃，通常取4.18KJ。水蒸汽的比熱概念與水相同,但不是常數(shù)，與溫度、壓力有關(guān)。 2、熱水鍋爐的出力如何表達(dá)？ 答：熱水鍋爐的出力有三種表達(dá)方式，即大卡/小時(shí)（Kcal/h）、噸/小時(shí)(t/h)、兆瓦（MW）。 （1）大卡/小時(shí)是公制單位中的表達(dá)方式，它表示熱水鍋爐每小時(shí)供出的熱量。 （2）"噸"或"蒸噸"是借用蒸汽鍋爐的通俗說法，它表示熱水鍋爐每小時(shí)供出的熱量相當(dāng)于把一定質(zhì)量（通常以噸表示）的水從20℃加熱并全部汽化成蒸汽所吸收的熱量。 （3）兆瓦(MW)是國際單位制中功率的單位，基本單位為W （1MW=106W）。正式文件中應(yīng)采用這種表達(dá)方式。 三種表達(dá)方式換算關(guān)系如下： 60萬大卡/小時(shí)（60×104Kcal/h）≈1蒸噸/小時(shí)〔1t/h〕≈0.7MW 3、什么是熱耗指標(biāo)？如何規(guī)定？ 答：一般稱單位建筑面積的耗熱量為熱耗指標(biāo)，簡稱熱指標(biāo)，單位w/m 2 ,一般用qn表示，指每平方米供暖面積所需消耗的熱量。黃河流域各種建筑物采暖熱指標(biāo)可參照表2-1 建筑物類型 住宅 綜合 居住區(qū) 學(xué)?；?辦公場所 旅館 食堂餐廳 非節(jié)能型建筑 56~64 60~80 60~80 60~70 115~140 節(jié)能型建筑 38~48 50~70 55~70 50~60 100~130 上表數(shù)據(jù)只是近似值，對不同建筑結(jié)構(gòu)，材料、朝向、漏風(fēng)量和地理位置均有不同，緯度越高的地區(qū)，熱耗指標(biāo)越高。 4、如何確定循環(huán)水量？如何定蒸汽量、熱量和面積的關(guān)系？ 答：對于熱水供熱系統(tǒng)，循環(huán)水流量由下式計(jì)算： G=[Q/c(tg-th)]×3600=0.86Q/(tg-th)式中：G - 計(jì)算水流量，kg/h Q - 熱用戶設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，W c - 水的比熱，c=4187J/ kgo℃ tg﹑th－設(shè)計(jì)供回水溫度，℃ 一般情況下，按每平方米建筑面積2~2.5 kg/h估算。對汽動(dòng)換熱機(jī)組， 由于供回水溫差設(shè)計(jì)上按20℃計(jì)算，故水量常取2.5 kg/h。 采暖系統(tǒng)的蒸汽耗量可按下式計(jì)算： G=3.6Q/r + ⊿h 式中：G - 蒸汽設(shè)計(jì)流量，kg/h Q - 供熱系統(tǒng)熱負(fù)荷，W r - 蒸汽的汽化潛熱，KJ/ kg ⊿h - 凝結(jié)水由飽和狀態(tài)到排放時(shí)的焓差，KJ/ kg 在青島地區(qū)作采暖估算時(shí)，一般地可按每噸過熱蒸汽供1.2萬平方米建筑。 5、系統(tǒng)的流速如何選定？管徑如何選定？ 答：蒸汽在管道內(nèi)最大流速可按下表選?。?單位：（ m/s ） 蒸汽性質(zhì) 公稱直徑>200 公稱直徑≤200 過熱蒸汽 80 60 飽和蒸汽 60 35 蒸汽管徑應(yīng)根據(jù)流量、允許流速、壓力、溫度、允許壓降等查表計(jì)算選取。 6、水系統(tǒng)的流速如何選定？管徑如何選定？ 答：一般規(guī)定，循環(huán)水的流速在0.5~3之間，管徑越細(xì)，管程越長，阻力越大，要求流速越低。為了避免水力失調(diào)，流速一般取較小值，或者說管徑取偏大值，可參考下表： 管徑 （mm） DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN65 DN80 流速 （m/s） 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 在選擇主管路的管徑時(shí)，應(yīng)考慮到今后負(fù)荷的發(fā)展規(guī)劃。 7、水系統(tǒng)的空氣如何排除？存在什么危害？ 答：水系統(tǒng)的空氣一般通過管道布置時(shí)作成一定的坡度，在最高點(diǎn)外設(shè)排氣閥排出。排氣閥有手動(dòng)和自動(dòng)的兩種，管道坡度順向坡度為0.003，逆向坡度為0.005。管道內(nèi)的空氣若不排出，會(huì)產(chǎn)生氣塞，阻礙循環(huán)，影響供熱。另外還會(huì)對管路造成腐蝕。空氣 進(jìn)入汽動(dòng)加熱器會(huì)破壞工作狀態(tài)，嚴(yán)重時(shí)造成事故。 8、系統(tǒng)的失水率和補(bǔ)水率如何定？失水原因通常為何？ 答：按照《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：閉式熱力網(wǎng)補(bǔ)水裝置的流量，應(yīng)為供熱系統(tǒng)循環(huán)流量的2%，事故補(bǔ)水量應(yīng)為供熱循環(huán)流量的4%。失水原因：管道及供熱設(shè)施密封不嚴(yán)，系統(tǒng)漏水；系統(tǒng)檢修放水；事故冒水；用戶偷水；系統(tǒng)泄壓等。 9、水系統(tǒng)的定壓方式有幾種？分別是如何實(shí)現(xiàn)定壓的？系統(tǒng)的定壓一般取多少？ 答：熱水供熱系統(tǒng)定壓常見方式有：膨脹水箱定壓、普通補(bǔ)水泵定壓、氣體定壓罐定壓、蒸汽定壓、補(bǔ)水泵變頻調(diào)速定壓、穩(wěn)定的自來水定壓等多種補(bǔ)水定壓方式。采用混合式加熱器的熱水系統(tǒng)應(yīng)采用溢水定壓形式。 （1）膨脹水箱定壓：在高出采暖系統(tǒng)最高點(diǎn)2-3米處，設(shè)一水箱維持恒壓點(diǎn)定壓的方式稱為膨脹水箱定壓。其優(yōu)點(diǎn)是壓力穩(wěn)定不怕停電；缺點(diǎn)是水箱高度受限，當(dāng)最高建筑物層數(shù)較高而且遠(yuǎn)離熱源，或?yàn)楦邷厮釙r(shí)，膨脹水箱的架設(shè)高度難以滿足要求。 （2）普通補(bǔ)水泵定壓：用供熱系統(tǒng)補(bǔ)水泵連續(xù)充水保持恒壓點(diǎn)壓力固定不變的方法稱為補(bǔ)水泵定壓。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、投資少，便于操作。缺點(diǎn)是怕停電和浪費(fèi)電。 （3）氣體定壓罐定壓：氣體定壓分氮?dú)舛▔汉涂諝舛▔簝煞N，其特點(diǎn)都是利用低位定壓罐與補(bǔ)水泵聯(lián)合動(dòng)作，保持供熱系統(tǒng)恒壓。氮?dú)舛▔菏窃诙▔汗拗泄喑涞獨(dú)?。空氣定壓則是灌充空氣，為防止空氣溶于水腐蝕管道，常在空氣定壓罐中裝設(shè)皮囊，把空氣與水隔離。氣體定壓供熱系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是：運(yùn)行安全可靠，能較好地防止系統(tǒng)出現(xiàn)汽化及水擊現(xiàn)象；其缺點(diǎn)是：設(shè)備復(fù)雜，體積較大，也比較貴，多用于高溫水系統(tǒng)中。 （4）蒸汽定壓：蒸汽定壓是靠鍋爐上鍋筒蒸汽空間的壓力來保證的。對于兩臺(tái)以上鍋爐，也可采用外置膨脹罐的蒸汽定壓系統(tǒng)。另外，采用淋水式加熱器和本公司生產(chǎn)的汽動(dòng)加熱器也可以認(rèn)為是蒸汽定壓的一種。 蒸汽定壓的優(yōu)點(diǎn)是：系統(tǒng)簡單，投資少，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。其缺點(diǎn)是：用來定壓的蒸汽壓力高低取決于鍋爐的燃燒狀況，壓力波動(dòng)較大，若管理不善蒸汽竄入水網(wǎng)易造成水擊。 （5）補(bǔ)水泵變頻調(diào)速定壓：其基本原理是根據(jù)供熱系統(tǒng)的壓力變化改變電源頻率，平滑無級(jí)地調(diào)整補(bǔ)水泵轉(zhuǎn)速而及時(shí)調(diào)節(jié)補(bǔ)水量，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)恒壓點(diǎn)的壓力恒定。 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：省電，便于調(diào)節(jié)控制壓力。缺點(diǎn)是：投資大，怕停電。 （6）自來水定壓：自來水在供熱期間其壓力滿足供熱系統(tǒng)定壓值而且壓力穩(wěn)定?？砂炎詠硭苯咏釉诠嵯到y(tǒng)回水管上，補(bǔ)水定壓。 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，簡單、投資和運(yùn)行費(fèi)最少；其缺點(diǎn)是：適用范圍窄，且水質(zhì)不處理直接供熱會(huì)使供熱系統(tǒng)結(jié)垢。 （7）溢水定壓形式有：定壓閥定壓、高位水箱溢水定壓及倒U型管定壓等。 運(yùn)行中，系統(tǒng)的最高點(diǎn)必然充滿水且有一定的壓頭余量，一般取4m左右。由于系統(tǒng)大都是上供下回，且供程阻力遠(yuǎn)小于回程阻力，因此，運(yùn)行時(shí)，最高點(diǎn)的壓頭高于靜止時(shí)壓頭。因此，靜態(tài)定壓值可適當(dāng)?shù)鸵恍?，一般?~4m為宜。最大程度地降低定壓壓值，是為了充分利用蒸汽的做功能力。 10、運(yùn)行中如何掌握供回水溫度？我國采暖系統(tǒng)供回水溫差通常取多少？ 答：我國采暖設(shè)計(jì)沿用的規(guī)定：供水溫度95℃，回水溫度70℃，溫差為25℃。但近年來，根據(jù)國內(nèi)外供熱的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，供回水溫度及溫差有下降趨勢，設(shè)計(jì)供回水溫度有取80/60℃，溫差20℃的。 11、什么是比摩阻？比摩阻系數(shù)通常選多少？水系統(tǒng)的總阻力一般在什么范圍？其中站內(nèi)、站外各為多少？ 答：單位長度的沿程阻力稱為比摩阻。一般情況下，主干線采取30～70Pa/m，支線應(yīng)根據(jù)允許壓降選取，一般取60～120Pa/m，不應(yīng)大于300 Pa/m。一般地，在一個(gè)5萬m 2 的供熱面積系統(tǒng)中，供熱系統(tǒng)總阻力20 ～25m水柱，其中用戶系統(tǒng)阻力2～4m，外網(wǎng)系統(tǒng)阻力4～8m水柱，換熱站管路系統(tǒng)阻力8～15m水柱。 12、熱交換有哪幾種形式？什么是換熱系數(shù)？面式熱交換器的主要熱交換形式是什么？ 答：熱交換（或者說傳熱）有三種形式：導(dǎo)熱、對流和輻射。對面式熱交換器來說，換熱的主要形式是對流和導(dǎo)熱，對流換熱量的計(jì)算式是：Q=αA（t2-t1），導(dǎo)熱換熱量的計(jì)算式是：Q=（λ/δ）A（t2-t1）。在面式熱交換器中的傳熱元件兩側(cè)都發(fā)生對流換熱，元件體內(nèi)發(fā)生導(dǎo)熱。 13、面式熱交換器有哪些形式？其原理、優(yōu)缺點(diǎn)各為何？ 答：面式熱交換器的主要形式有：管殼式換熱器、板式換熱器、熱管式換熱器等。它可細(xì)分成很多形式，其共同的缺點(diǎn)：體積大，占地大、投資大，熱交換效率低（與混合式比較），壽命短；它們的優(yōu)點(diǎn)是凝結(jié)水水質(zhì)污染輕，易于回收。 14、普通的混合式熱交換器有什么缺點(diǎn)？ 答：普通的混合式熱交換器，蒸汽從其側(cè)面進(jìn)入，水循環(huán)完全靠電力實(shí)現(xiàn)，它雖具有體積小、熱效率高的優(yōu)點(diǎn)，但存在下列缺點(diǎn)： 1、 不節(jié)電，任何情況下都不能缺省循環(huán)水泵； 2、 不穩(wěn)定，當(dāng)進(jìn)汽壓力較低，或進(jìn)水壓力較高時(shí)，皆會(huì)出現(xiàn)劇烈的振動(dòng)和噪聲； 3、同樣，也存在凝結(jié)水回收難的問題。 15、供熱系統(tǒng)常用到哪幾種閥門，各有什么性能？ 答：供熱系統(tǒng)常用到的閥門有：截止閥、閘閥（或閘板閥）、蝶閥、球閥、逆止閥（止回閥）、安全閥、減壓閥、穩(wěn)壓閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥及多種自力式調(diào)節(jié)閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。 其中 截止閥：用于截?cái)嘟橘|(zhì)流動(dòng)，有一定的節(jié)調(diào)性能，壓力損失大，供熱系統(tǒng)中常用來截?cái)嗾羝牧鲃?dòng)，在閥門型號(hào)中用"J"表示截止閥 閘閥：用于截?cái)嘟橘|(zhì)流動(dòng)，當(dāng)閥門全開時(shí)，介質(zhì)可以象通過一般管子一樣，通過，無須改變流動(dòng)方向，因而壓損較小。閘閥的調(diào)節(jié)性能很差，在閥門型號(hào)中用"Z"表示閘閥。 逆止閥：又稱止回閥或單向閥，它允許介質(zhì)單方向流動(dòng)，若閥后壓力高于閥前壓力，則逆止閥會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。逆止閥的型式有多種，主要包括：升降式、旋啟式等。升降式的閥體外形象截止閥，壓損大，所以在新型的換熱站系統(tǒng)中較少選用。在閥門型號(hào)中用"H"表示。 蝶閥：靠改變閥瓣的角度實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)和開關(guān)，由于閥瓣始終處于流動(dòng)的介質(zhì)中間，所以形成的阻力較大，因而也較少選用。在閥門型號(hào)中用"D"表示。 安全閥：主要用于介質(zhì)超壓時(shí)的泄壓，以保護(hù)設(shè)備和系統(tǒng)。在某些情況下，微啟式水壓安全閥經(jīng)過改進(jìn)可用作系統(tǒng)定壓閥。安全閥的結(jié)構(gòu)形式有很多，在閥門型號(hào)中用"Y"表示。 16、除污器有什么作用？常安裝于系統(tǒng)的什么部位？ 答：除污器的作用是用于除去水系統(tǒng)中的雜物。站內(nèi)除污器一般較大，安裝于汽動(dòng)加熱器之前或回水管道上，以防止雜物流入加熱器。站外入戶井處的除污器一般較小，常安裝于供水管上，有的系統(tǒng)安裝，有的系統(tǒng)不安裝，其作用是防止雜物進(jìn)入用戶的散熱器中。新一代的汽動(dòng)加熱器自帶有除污器 17、有時(shí)候發(fā)現(xiàn)有的用戶暖氣片熱而有的不熱，何故？如何解決？ 答：這叫作系統(tǒng)水力失調(diào)，導(dǎo)致的原因較復(fù)雜，大致有如下原因： （1）管徑設(shè)計(jì)不合理，某些部位管徑太細(xì)； （2）有些部件阻力過大，如閥門無法完全開啟等； （3）系統(tǒng)中有雜物阻塞 （4）管道坡度方向不對等原因使系統(tǒng)中的空氣無法排除干凈； （5）系統(tǒng)大量失水； （6）系統(tǒng)定壓過低，造成不滿水運(yùn)行； （7）循環(huán)水泵流量，揚(yáng)程不夠； 要解決系統(tǒng)失調(diào)問題，首先要查明原因，然后采取相應(yīng)措施 18、汽暖和水暖各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：汽暖系統(tǒng)雖有投資省的優(yōu)點(diǎn)，但能源浪費(fèi)太大，據(jù)權(quán)威部門測算，汽暖比水暖多浪費(fèi)能源約30%，因此近年汽暖方式正逐步被淘汰。汽暖浪費(fèi)能源主要表現(xiàn)在： (1)國內(nèi)疏水器質(zhì)量不過關(guān)，使用壽命短，性能差，汽水一塊排泄； (2)管系散熱量大，除工作溫度高的原因外，保溫破壞，不及時(shí)維修也是原因之一； (3)系統(tǒng)泄漏嚴(yán)重，同樣的泄漏面積，蒸汽帶出的熱量比水大得多。汽暖除了不經(jīng)濟(jì)之外，還不安全，易發(fā)生人員燙傷和水擊暴管事故。很多系統(tǒng)運(yùn)行中伴隨有振動(dòng)和水擊聲，影響人的工作和休息。另外，汽暖房間空氣干燥，讓人感到不舒適。 水暖系統(tǒng)雖適當(dāng)增加了投資，但克服了上述弊端。

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工程熱力學(xué)答案解析

本書是普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材。 全書共13章，主要講述熱力學(xué)基本概念、熱力學(xué)第一定律和第二定律、理想氣體和水蒸氣的性質(zhì)及各種熱力過程、熱力學(xué)一般關(guān)系式和實(shí)際氣體的性質(zhì)、氣體和蒸汽的流動(dòng)、氣體和蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)、制冷循環(huán)、濕空氣的性質(zhì)、化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)等。書中各章有例題，在書末附有部分習(xí)題的參考答案，附錄還有較詳細(xì)的工質(zhì)熱物性資料。全書采用我國法定計(jì)量單位。 本書可作為高等工科院校熱能與動(dòng)力工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、核工程與核技術(shù)、工程熱物理、安全工程等專業(yè)本科生學(xué)習(xí)使用，也可以供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

工程熱力學(xué)的個(gè)人理解

不必用工程熱力學(xué)的知識(shí)就可以解決，很簡單的熱學(xué)知識(shí)就可以的：從屋外進(jìn)入屋內(nèi)，眼鏡片的溫度比較低，室內(nèi)空氣溫度比較高，因此會(huì)出現(xiàn)空氣中水蒸氣凝結(jié)的現(xiàn)象，也就是產(chǎn)生哈氣。

供熱公司考試專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)試卷

供暖運(yùn)行管理需要掌握的知識(shí)，簡單的說是如下幾個(gè)方面：
1、掌握工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、鍋爐及熱交換器、供暖工程、水泵技術(shù)、供暖系統(tǒng)控制等方面的相關(guān)理論知識(shí)；
2、熟知管轄范圍的供暖管網(wǎng)系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)。熟知管轄范圍內(nèi)的鍋爐、熱交換器、各種水泵、水處理設(shè)備的性能、規(guī)范；熟知管轄設(shè)備的運(yùn)行規(guī)程，熟知管轄設(shè)備、熱網(wǎng)管道的檢修規(guī)范，熟悉供暖設(shè)備的電力系統(tǒng)。
3、能夠及時(shí)協(xié)調(diào)處理系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的大小故障，組織安排所有設(shè)備的正常保養(yǎng)和檢修；
4、熟知供暖系統(tǒng)、電器系統(tǒng)安全操作規(guī)程。