热工的概念

热工原理迈耶公式【原创实用版】目录1.热工原理概述2.迈耶公式的概念和含义3.迈耶公式的应用领域和实际案例4.迈耶公式的推导和证明5.迈耶公式的重要性和影响正文一、热工原理概述热工原理是研究热力学系统中热力学过程和热力学循环的理论基础，主要涉及热力学第一定律和第二定律。

热力学第一定律，又称能量守恒定律，表明能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，而只能从一种形式转化为另一种形式。

热力学第二定律则阐述了热力学过程的方向性和不可逆性。

二、迈耶公式的概念和含义迈耶公式（Mayer"s formula）是热力学领域中一个重要的公式，用于描述气体在恒定压力下的比热力学能与温度之间的关系。

迈耶公式可以表示为：ΔU = TΔH - PΔV其中，ΔU 表示气体内能的变化，T 表示气体的温度，ΔH 表示气体的焓变化，P 表示气体的压力，ΔV 表示气体的体积变化。

三、迈耶公式的应用领域和实际案例迈耶公式在热力学循环分析、热力学过程计算以及工程热力学等领域具有广泛的应用。

例如，在理想气体的热力学循环中，可以通过迈耶公式计算循环的热效率，从而提高热力学系统的效率。

四、迈耶公式的推导和证明迈耶公式的推导过程较为复杂，涉及到热力学第一定律和第二定律的应用。

首先根据热力学第一定律，可以得到：ΔU = Q - W其中，Q 表示系统吸收的热量，W 表示系统对外做的功。

然后根据热力学第二定律，可以得到：ΔU = TΔH - PΔV将 Q 和 W 用焓和体积表示，可以得到：TΔH - PΔV = Q - W进一步化简，即可得到迈耶公式。

五、迈耶公式的重要性和影响迈耶公式的重要性在于它提供了一种描述气体内能变化的简便方法，为热力学系统的分析和设计提供了理论依据。

第二章热工学理论基础自从发明蒸汽机以后，各类热力原动机相继发展起来，先后出现了汽油发动机、柴油机、汽轮机和燃气轮机等。

而汽轮机以功率大、效率高、运行可靠著称，成为带动发电机的首选原动机。

热工学理论，正是在这些热机生产实践的基础上形成的。

热能的利用包括两种方式:一种是把热能直接用于加热物料；另一种是把热能转换成机械能。

因此热能利用过程与能量传播和转换过程是紧密相关的。

热工学理论是以热力学的两个基本定律为基础。

因为热能转换为机械能是通过工质的热力过程和热力循环来完成，因而对过程和循环的分析是热力学的主要内容；对热力过程和热力循环进行分析时，必须用到工质水及其蒸汽的性质，故对于蒸汽性质及其循环的讨论也是其中一项重要内容。

第一节基木概念自然界中存在的物质有固体、液体、气体三种状态。

每种物质随着外界条件的变化，它本身的状态也发生变化。

比如，水是液体，当加热时，它的温度升高，变成气体——水蒸汽；反之，如将水冷却，它的温度下降，又变成固体——冰。

在热机里要使热能不断转变成机械能，一定要借助一种工作物质，把这种实现热能和机械能相互转换的媒介物质，叫做工质。

了解工质性质尤为重要。

工质的变化规律，是通过温度、压力、比容、焓、熵等物理特性来表示，凡能够表示工质状态特性的物理量，统称为状态参数。

一、温度温度是表示物体冷热程度的物理量。

热物体温度高，冷物体温度低，当两个物体接触时，温度高的物体就向温度低的物体传热。

如果二者间没有热量传播，则两个物体的冷热程度一样，即处于热平衡状态，两物体温度相等。

在发电厂里，需要测量温度的地方很多，如进入汽轮机的蒸汽温度，冷却水温度、润滑油温度等。

不知道各处的温度，就不能了解运行情况。

处于热平衡状态的物体具有相同的温度，这是利用温度计测量物体温度的依据。

当温度计与被测物体达到热平衡状态时，温度计的温度即等于被测物体的温度。

温度的数值表示方法称为温标。

常用的有热力学温标和摄氏温标。

1、热力学温标(绝对温标)国际单位制采用热力学温标为基本温标。

导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法导热系数λ[W/(m.k)]：导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(K,℃),在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米?度(W/m?K,此处的K可用℃代替)。

导热系数可通过保温材料的检测报告中获得或通过热阻计算。

传热系数K [W/(㎡?K)]：传热系数以往称总传热系数。

国家现行标准规范统一定名为传热系数。

传热系数K 值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度(K，℃)，1小时内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米?度(W/㎡?K，此处K可用℃代替)。

传热系数可通过保温材料的检测报告中获得。

热阻值R(m.k/w)：热阻指的是当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。

单位为开尔文每瓦特（K/W）或摄氏度每瓦特（℃/W）。

传热阻：传热阻以往称总热阻，现统一定名为传热阻。

传热阻R0是传热系数K的倒数，即R0=1/K，单位是平方米*度/瓦（㎡*K/W）围护结构的传热系数K值愈小，或传热阻R0值愈大，保温性能愈好。

（节能）热工计算：1、围护结构热阻的计算单层结构热阻： R=δ/λ式中：δ—材料层厚度(m)；λ—材料导热系数[W/(m.k)]多层结构热阻： R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻(m.k/w)δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m)λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]2、围护结构的传热阻R0=Ri+R+Re式中: Ri —内表面换热阻(m.k/w)(一般取0.11)Re —外表面换热阻(m.k/w)(一般取0.04)R —围护结构热阻(m.k/w)3、围护结构传热系数计算K=1/ R0式中: R0—围护结构传热阻外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3)式中:Km—外墙的平均传热系数[W/(m.k)]Kp—外墙主体部位传热系数[W/(m.k)]Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/(m.k)]Fp—外墙主体部位的面积Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积4、单一材料热工计算运算式①热阻值R(m.k/w) = 1 / 传热系数K [W/(㎡?K)]②导热系数λ[W/(m.k)] = 厚度δ(m) / 热阻值R(m.k/w)③厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)]④厚度δ(m) = 导热系数λ[W/(m.k)] / 传热系数K [W/(㎡?K)]5、围护结构设计厚度的计算厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)] *修正系数（见下表）R值和λ值是用于衡量建筑材料或装配材料热学性能的两个指标。

《热工基础及应用》第3版知识点第一章 热能转换的基本概念本章要求：1.掌握研究热能转换所涉及的基本概念和术语；2.掌握状态参数及可逆过程的体积变化功和热量的计算；3.掌握循环的分类与不同循环的热力学指标。

知识点：1.热力系统：根据研究问题的需要和某种研究目的，人为划定的一定范围内的研究对象称为热力系统，简称热力系或系统。

热力系可以按热力系与外界的物质和能量交换情况进行分类。

2.工质：用来实现能量相互转换的媒介物质称为工质。

3.热力状态：热力系在某瞬时所呈现的宏观物理状态称为热力状态。

对于热力学而言，有意义的是平衡状态。

其实现条件是：0,0,0p T μ∆=∆=∆=。

4. 状态参数和基本状态参数：描述系统状态的宏观物理量称为热力状态参数，简称状态参数。

状态参数可按与系统所含工质多少有关与否分为广延量（尺度量）参数和强度量状态参数；按是否可直接测量可分为基本和非基本状态参数。

5. 准平衡（准静态）过程和可逆过程：准平衡过程是基于对热力过程的描述而提出的。

实现准平衡过程的条件是推动过程进行的不平衡势差要无限小，即0p ∆→，0T ∆→（0μ∆→）。

6、热力循环：为了实现连续的能量转换，就必须实施热力循环，即封闭的热力过程。

热力循环按照不同的方法可以分为：可逆循环和不可逆循环；动力循环（正循环）和制冷（热）循环（逆循环）等。

动力循环的能量利用率的热力指标是热效率：0=t H W Q η；制冷循环能量利用率的热力学指标是制冷系数：L 0=Q W ε。

第二章 热力学第一定律本章要求：1. 深入理解热力学第一定律的实质；2. 熟练掌握热力学第一定律的闭口系统和稳定流动系统的能量方程。

知识点：1. 热力学第一定律：是能量转换与守恒定律在涉及热现象的能量转换过程中的应用。

热力学第一定律揭示了能量在传递和转换过程中数量守恒这一实质。

2. 闭口系统的热力学第一定律表达式，即热力学第一定律基本表达式：Q U W =∆+。

简述实用版Document serial number [NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108] ：：3：值概念及热工计算方法传热系数热导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法导热系数入［W/］：导热系数是指在稳定传热条件下，lm厚的材料，两侧表面的温差为1度(K,°C),在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米度(W/mK,此处的K可用°C代替)。

导热系数可通过保温材料的检测报告中获得或通过热阻计算。

传热系数K ［W/(m2K)J：传热系数以往称总传热系数。

国家现行标准规范统一定名为传热系数。

传热系数K值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度(K, °C), 1小时内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米度(W/nfK,此处K可用。

C代替)。

传热系数可通过保温材料的检测报告中获得。

热阻值Rw):热阻指的是当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。

单位为开尔文每瓦特(K/W)或摄氏度每瓦特(°C/W)。

传热阻：传热阻以往称总热阻，现统一定名为传热阻。

传热阻R0是传热系数K的倒数，即R0二1/K,单位是平方米*度/瓦(nf*K/W)围护结构的传热系数K值愈小，或传热阻R0值愈大，保温性能愈好。

(节能)热工计算：1、围护结构热阻的计算单层结构热阻：R=6/入式中：8 —材料层厚度(m)；入一材料导热系数［W/］多层结构热阻：R二R1+R2+——Rn= 6 1/ X 1+ 5 2/ X 2+——+ 6 n/ 入n式中：Rl、R2、Rn—各层材料热阻w)6 1、8 2> 8 n—各层材料疗度(m)入1、X2> —An—各层材料导热系数［W/］2、围护结构的传热阻RO=Ri+R+Re式中：Ri —内表面换热阻w)(—般取Re —外表面换热阻w)(—般取R —围护结构热阻w)3、围护结构传热系数计算K=1/ R0式中：R0—围护结构传热阻外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算Km=(KpFp+KblFbl+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fbl+Fb2+Fb3)式中:Km—外墙的平均传热系数［W/］Kp—外墙主体部位传热系数[W/]Kbl、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/]Fp—外墙主体部位的面积Fbl、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积4、单一材料热工计算运算式①热阻值Rw) = 1 /传热系数K [W/ (m1 K)]②导热系数入[W/]=厚度6 (m) /热阻值Rw)③厚度6 (m)=热阻值Rw) *导热系数X[W/]④厚度6 (m)=导热系数X[W/] /传热系数K [W/(m»K)]5、围护结构设计厚度的计算厚度6 (m)=热阻值Rw) *导热系数入[W/] ★修正系数(见下表)R值和X值是用于衡量建筑材料或装配材料热学性能的两个指标。

第二章热工仪表概述热工仪表是工业自动化系统中不可缺少的重要组成部分，它承担着监测、控制和保护热力设备的重要任务。

本章将对热工仪表的基本概念、分类和功能进行综述。

1. 热工仪表的基本概念热工仪表是指用于实时监测、测量、控制和调节热力过程中的各种参数和状态的仪器和设备。

它通过传感器采集温度、压力、流量等信号，并通过控制元件实现对热力设备的自动化控制。

2. 热工仪表的分类热工仪表根据其功能和应用领域的不同，可以分为以下几类：2.1 温度仪表：用于测量和控制热工设备内部的温度变化，常见的温度仪表包括温度传感器、温度控制器等。

2.2 压力仪表：用于测量和控制热工设备内部的压力变化，常见的压力仪表包括压力传感器、压力控制阀等。

2.3 流量仪表：用于测量和控制热工设备中的流体流量，常见的流量仪表包括流量计、流量开关等。

2.4 液位仪表：用于测量和控制热工设备内液体的液位高度，常见的液位仪表包括液位传感器、液位控制器等。

2.5 分析仪表：用于分析和检测热工设备中的气体、液体的组成和性质，常见的分析仪表包括气体分析仪、液相色谱仪等。

3. 热工仪表的功能热工仪表在热力设备中起着监测、控制和保护的作用，具体功能如下：3.1 监测功能：通过传感器实时监测热工设备中的参数，如温度、压力、流量、液位等，以获得工艺过程的准确数据。

3.2 控制功能：根据监测到的参数值，通过控制元件自动调节，实现对热工设备的自动控制，确保工艺过程的稳定和安全运行。

3.3 保护功能：当热工设备发生异常情况时，热工仪表可以及时发出警报信号，触发保护措施，如关闭阀门、切断电源等，以防止事故的发生。

4. 热工仪表的应用领域热工仪表广泛应用于各个领域的热力设备中，包括电力、石油化工、冶金、建筑、环保等行业。

在发电厂中，热工仪表用于监测和控制锅炉的温度、压力、流量等参数，以保证发电机组的正常运行。

在石油化工厂中，热工仪表用于监测和控制炼油过程中的各项参数，确保炼油装置的安全稳定运行。

导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法(简述实用版)(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法导热系数λ[W/]：导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(K,℃),在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米?度(W/mK,此处的K可用℃代替)。

导热系数可通过保温材料的检测报告中获得或通过热阻计算。

传热系数K [W/(㎡?K)]：传热系数以往称总传热系数。

国家现行标准规范统一定名为传热系数。

传热系数K值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度(K，℃)，1小时内通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米?度(W/㎡?K，此处K可用℃代替)。

传热系数可通过保温材料的检测报告中获得。

热阻值Rw)：热阻指的是当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。

单位为开尔文每瓦特（K/W）或摄氏度每瓦特（℃/W）。

传热阻：传热阻以往称总热阻，现统一定名为传热阻。

传热阻R0是传热系数K的倒数，即R0=1/K，单位是平方米*度/瓦（㎡*K/W）围护结构的传热系数K值愈小，或传热阻R0值愈大，保温性能愈好。

（节能）热工计算：1、围护结构热阻的计算单层结构热阻：R=δ/λ式中：δ—材料层厚度(m)；λ—材料导热系数[W/]多层结构热阻： R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻w)δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m)λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/]2、围护结构的传热阻R0=Ri+R+Re式中: Ri —内表面换热阻w)(一般取Re —外表面换热阻w)(一般取R —围护结构热阻w)3、围护结构传热系数计算K=1/ R0式中: R0—围护结构传热阻外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3)式中:Km—外墙的平均传热系数[W/]Kp—外墙主体部位传热系数[W/]Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/]Fp—外墙主体部位的面积Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积4、单一材料热工计算运算式①热阻值Rw) = 1 / 传热系数K [W/(㎡?K)]②③④导热系数λ[W/] = 厚度δ(m) / 热阻值Rw)⑤厚度δ(m) = 热阻值Rw) * 导热系数λ[W/]⑥厚度δ(m) = 导热系数λ[W/] / 传热系数K [W/(㎡?K)]⑦⑧5、围护结构设计厚度的计算厚度δ(m) = 热阻值Rw) * 导热系数λ[W/] *修正系数（见下表）R值和λ值是用于衡量建筑材料或装配材料热学性能的两个指标。

热⼯基础知识课题⼀制冷技术专业基础知识⼀、制冷⼯为什么⼀定要有⼀定的热⼯基础知识制冷机和空调器都是热⼯机械，其⼯作原理都是以热⼯理论为基础，系统的运⾏管理和故障分析⼜离不开必要的热⼯知识。

因此，学习制冷技术必须掌握与制冷、空调密切相关的热⼯基础知识。

它包括热⼒学、传热学及流体⼒学中的⼀些常见的名词、定律、原理、图表及计算⽅法等。

⼆、热⼯参数1、温度及温标温度是物体内部分⼦运动平均动能的标志，或者说是表⽰物体冷热程度的量度。

表⽰温度的标度称为温标，常⽤的有摄⽒温标和华⽒温标，前者的单位⽤摄⽒度（℃）表⽰，后者⽤华⽒度（）表⽰。

摄⽒温标规定在1个标准⼤⽓压下，洁净冰的融点和洁净⽔的沸点各为0°和100°，在这两个点之间100等分，每个等分就是1℃。

华⽒温标规定在1个标准⼤⽓压下，洁净冰的融点和洁净⽔的沸点分别为32°和212°，在这两个点之间180等分，每个等分就是1°F。

摄⽒和华⽒温标之间的关系为t c=59（t f-32）在热⼒学计算中通常使⽤绝对温标，也称热⼒学温标或开⽒温标，其单位⽤K表⽰。

它规定以⽔的三相点（273.15K即0.001℃）作为基点，每⼀个等分与摄⽒温标⼤⼩⼀样，因此两者的关系为T=t c+273.15在⼯程计算中，为了⽅便常近似的取T=t c+273温度换算表P22、什么叫压⼒？什么叫真空度？常⽤的单位是什么？在⼯程上把单位⾯积上所受的垂直作⽤⼒称为压⼒，⽽在物理学上称为压强。

⽤公式表⽰为P=FS压⼒的单位为帕（P a），在⼯程计算中由于P a单位太⼩，经常⽤千帕或兆帕来代替。

1M P a=1×106P a在物理学上常⽤物理⼤⽓压（⼜称标准⼤⽓压）这个单位，它是指纬度45〃海平⾯上⼤⽓的常年平均压⼒，1atm=0.101Mpa。

真空度：当被测容器内压⼒低于⼤⽓压时，其表压为负值，⼯程测试中称为真空度。

绝对压⼒与表压之间的关系：3、⽐容单位质量的物质所占有的容积称⽐容。

热工学基础编码：ME04023Code: ME04023课程名称：热工学基础Course Title: Fundamentals of Thermal Engineering课程类别：学类核心Course category:Core Course in General Category学分：3Credit（s）: 3开课单位：机械与运载工程学院Offering College/School: College ofMechanical & Vehicle Engineering课程描述：热工学基础是机械工程大类专业重要的核心课程。

本课程研究热能与其它形式能量之间的转换规律，热能的传递规律以及热能的有效利用方法。

该课程不仅为机械工程大类学生学习后续专业课程提供必要的理论知识基础，也是今后从事相关专业技术领域的工程和科学研究工作的必备知识。

本课程的设置目的是使学生通过本课程学习能掌握热工学的基本规律、研究手段和工程问题解决方法。

课程主要内容包括：热力学基本概念、工质的热力性质、热力学第一定律、工质的基本热力过程、热力学第二定律以及纯物质的热力学一般关系式、导热、对流换热和辐射换热的基础知识与一般计算方法等。

Course description:Fundamentals of Thermal Engineeringis an important core course in mechanical engineering. This course studies the law of energy conversion between thermal energy and other form of energy, the law of heat transfer, and the method forheat recovery. The course provides not only the necessary basic theoretical knowledge for mechanical engineering students to learn about the professional courses, but also an important theoretical basis for students engaged in related professional and technical job and scientific research. By studying this course, students should grasp the fundamental law, research means and the solution method for the problems of thermal engineering. The course mainly includes the basic concept of thermodynamics, the thermodynamic property of working fluid, the first law of thermodynamics, the basic thermodynamic process of working fluid, the second law of thermodynamics, the general thermodynamics relation of pure substance, the basic knowledge and general calculation method of heat conduction, convection and radiation, and so on.课程内容（一）课程教学目标通过本课程的教学，使学生具备以下能力：1、具有解决复杂机械工程问题所需的热科学知识和应用能力。