下载文档原格式
![[新版]热能与动力工程导论课件-精选文档](https://uimg.taocdn.com/187bdaf1a58da0116c17497a.webp)
热能与动力机械基础制冷和空调是相互联系又相互独立的两个领域。
制冷是一种冷却过程，除用于食品冷冻加工、化工和机械加工等工业制冷外，其最主要的应用是空调。
空调中既有冷却，也包括括供暖、加湿、去湿以及流速、热辐射和空气质量的调节等。
本章将以制冷循环或逆向循为核心，重点阐述制冷与空调系统中的能量转换关系和性能评价等内容。
第一节概述一、制冷的定义与分类制冷是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将物体冷却，使其温度降低到环境温度以下，保持并利用这个温度。
按照所获得的温度，通常将制冷的温度范围划分为以下几个领域：120K以上，普冷；120N0．3K，深冷(又称低温)；0．3K以下，极低温。
由于温度范围不同，所采用的降温方式，使用的工质、机器设备以及依据的具体原理有很大差别。
工程应用上有多种人工制冷方法，如适用于普通制冷的蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸气喷射式制冷，适用于深度制冷(制冷温度为20~160K)的气体膨胀制冷、半导体体制冷、磁制冷等。
空气调节系统中所用的人工制冷方法主要是蒸气压缩式、吸收式制冷。
二、制冷研究的内容制冷研究的内容可以概括为以下四个方面：1)研究获得低于环境温度的方法、机理以及与此对应的循环，并对循环进行热力学的分析和计算。
2)研究循环中使用的工质的性质，从而为制冷机提供合适的工作介质。
3)研究气体的液化和分离技术。
例如液化氧、氮、氢、氦等气体，将空气或天然气液化、分离，均涉及一系列的制冷技术。
4)研究所需的各种机械和设备，包括它们的工作原理、性能分析、结构设计。
三、制冷技术的应用制冷技术的应用几乎渗透到各个生产技术、科学研究领域，并在改善人类的生活质量方面发挥了巨大作用。
1．商业及人民生活食品冷冻冷藏和舒适性空气调节是制冷技术应用最为量大、面广的领域。
商业制冷主要用于各类食品冷加工、冷藏储存和冷藏运输，使之保质保鲜。
现代的食品工业，从生产、储运到销售，有一条完整的“冷链”。
所使用的制冷装置有：各种食品冷加工装置、大型冷库、冷藏汽车、冷藏船等，直至家庭用的电冰箱。
热能与动力机械基础1. 热能的定义和特性热能是指物体内部分子和分子之间的运动能量，是一种形式的能量。
热能可以转化为机械能和电能等其他形式的能量。
热能转化的过程中，热能会从高温物体传递到低温物体，这是热能的一个重要特性，被称为热传导。
热能的单位有多种，常见的单位有焦耳（J）和卡（Cal），其中1卡等于4184焦耳。
2. 热能的传导热能的传导是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程。
热能的传导可以通过三种方式进行：热传导、对流和辐射。
2.1 热传导热传导是指热量通过物体内部的分子和分子之间的碰撞传递的过程。
热传导的速度取决于物体的导热性能和温度差。
导热性能差的物体传热速度较快，而温度差较大的物体传热速度也较快。
2.2 对流对流是指热量通过物体表面的流体传递的过程。
在自然对流中，热能通过气体或液体的运动传递。
在强制对流中，通过外部的力使流体产生对流运动，例如风扇吹过物体表面。
2.3 辐射辐射是指热能通过电磁波的传播传递的过程。
辐射可以通过真空中传递，不需要传导介质，因此辐射是所有传热方式中传热速度最快的一种方式。
太阳光的传播就是一种辐射传热的例子。
3. 热力学基础热力学是研究能量转化和能量传递的科学。
它可以分为宏观热力学和微观热力学两个层面。
3.1 宏观热力学宏观热力学研究的是大量物质的平均性质。
它通过物质的温度、压力、体积等宏观性质来描述物质的状态，并通过热力学定律和热力学过程来描述能量转化和能量传递的规律。
3.2 微观热力学微观热力学研究的是分子和分子之间的能量转化和能量传递。
它通过统计物质内部的粒子的状态来描述物质的热力学性质，并通过统计力学的原理来推导热力学定律和热力学过程。
4. 动力机械基础动力机械是使用能量转化装置实现能量转换的机械装置。
动力机械的基础是能量守恒定律和机械能转换原理。
4.1 能量守恒定律能量守恒定律是指能量在一个封闭系统中总是保持不变。
也就是说，能量不会凭空消失或产生，只会在不同形式之间转换。
