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大学物理上册A-西安交通大学出版社6.静电场中的导体和电介质.

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西安交大网络教育《高等数学》答案

一、单选题(共 40 道试题,共 80 分。)V 1. 单选: A. 单调递增但无界的数列 B. 单调递减且有界的数列 C. 单调递增且有界的数列 D. 单调递减且无界的数列 正确答案:C 满分:2 分 2. 单选: A. A B. B C. C D. D 正确答案:B 满分:2 分 3. 单选: A. A B. B C. C D. D 正确答案:B 满分:2 分 4. 单选: A. A B. B C. C

正确答案:C 满分:2 分 5. 单选: A. A B. B C. C D. D 正确答案:C 满分:2 分 6. 单选: A. A B. B C. C D. D 正确答案:D 满分:2 分 7. 单选: A. A B. B C. C D. D 正确答案:D 满分:2 分 8. 单选: A. A

C. C D. D 正确答案:D 满分:2 分 9. 单选: A. A B. B C. C D. D 正确答案:B 满分:2 分 10. 单选: A. A B. B C. C D. D 正确答案:B 满分:2 分 11. 单选: A. A B. B C. C D. D 正确答案:C 满分:2 分

单选: A. A B. B C. C D. D 正确答案:D 满分:2 分 13. 单选: A. A B. B C. C D. D 正确答案:B 满分:2 分14. 单选: A. A B. B C. C D. D 正确答案:A 满分:2 分

15. 单选: A. A B. B C. C D. D 正确答案:A 满分:2 分 16. 单选: A. A B. B C. C D. D 正确答案:C 满分:2 分 17. 单选: A. A B. B C. C D. D 正确答案:B 满分:2 分 18. 单选: A. -2 B. 2 C. 0

大学物理教程 (上)课后习题 答案

物理部分课后习题答案(标有红色记号的为老师让看的题) 27页 1-2 1-4 1-12 1-2 质点的运动方程为22,(1)x t y t ==-,,x y 都以米为单位,t 以秒为单位, 求: (1) 质点的运动轨迹; (2) 从1t s =到2t s =质点的位移的大小; (3) 2t s =时,质点的速度和加速度。 解:(1)由运动方程消去时间t 可得轨迹方程,将t = 代入,有 2 1) y =- 或 1= (2)将1t s =和2t s =代入,有 11r i = , 241r i j =+ 213r r r i j =-=- 位移的大小 r = = (3) 2x dx v t dt = = 2(1)y dy v t dt = =- 22(1)v ti t j =+- 2 x x dv a dt = =, 2y y dv a dt = = 22a i j =+ 当2t s =时,速度和加速度分别为 42/v i j m s =+ 22a i j =+ m/s 2 1-4 设质点的运动方程为cos sin ()r R ti R t j SI ωω=+ ,式中的R 、ω均为常 量。求(1)质点的速度;(2)速率的变化率。

解 (1)质点的速度为 sin cos d r v R ti R t j dt ωωωω==-+ (2)质点的速率为 v R ω = = 速率的变化率为 0dv dt = 1-12 质点沿半径为R 的圆周运动,其运动规律为232()t SI θ=+。求质点在t 时刻的法向加速度n a 的大小和角加速度β的大小。 解 由于 4d t d t θω= = 质点在t 时刻的法向加速度n a 的大小为 2 2 16n a R R t ω == 角加速度β的大小为 2 4/d ra d s d t ωβ== 77 页2-15, 2-30, 2-34, 2-15 设作用于质量1m kg =的物体上的力63()F t SI =+,如果物体在这一力作用 下,由静止开始沿直线运动,求在0到2.0s 的时间内力F 对物体的冲量。 解 由冲量的定义,有 2.0 2.0 2.02 (63)(33) 18I Fdt t dt t t N s = =+=+=? ? 2-21 飞机着陆后在跑道上滑行,若撤除牵引力后,飞机受到与速度成正比的阻力 (空气阻力和摩擦力)f kv =-(k 为常数)作用。设撤除牵引力时为0t =,初速度为0v ,求(1)滑行中速度v 与时间t 的关系;(2)0到t 时间内飞机所滑行的路程;(3)飞机停止前所滑行的路程。 解 (1)飞机在运动过程中只受到阻力作用,根据牛顿第二定律,有 dv f m kv dt ==- 即 d v k dt v m =- 两边积分,速度v 与时间t 的关系为 2-31 一质量为m 的人造地球卫星沿一圆形轨道运动,离开地面的高度等于地球

热工基础大纲(交大)讲解学习

西安交通大学 “热工基础”课程教学大纲 英文名称:FUNDAMENTS OF THERMODYNAMICS AND HEAT TRANSFER 课程编码:ENPO2103 学时: 48 学分:2.5 适用对象:机械工程与自动化、材料科学与工程、飞行器设计与工程、飞行器制造工程和工程力学等本科生 先修课程:高等数学,大学物理 使用教材及参考书: 教材 《热工基础与应用》(第二版) 傅秦生赵小明唐桂华. 北京:机械工业出版社,2007 参考书 《热工基础》张学学,李桂馥. 北京:高等教育出版社 2000 《传热学》(第四版)杨世铭陶文铨. 北京:高等教育出版社 2006 《工程热力学》刘桂玉刘志刚阴建民何雅玲. 北京:高等教育出版社 1998 一、课程性质、目的及任务 热工基础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技术基础课,是机械学院机械工程与自动化专业、材料学院材料科学与工程专业、航空航天学院飞行器设计与工程专业、飞行器制造工程专业和建力学院工程力学等专业的一门必修课程。 本课程为学生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,如:热能和机械能的相互转换,热量传递,温度场和材料热应力分析,耗散结构和有关本构结构、热力耦合问题的解决等。 通过本课程学习,应该使学生掌握包括热力学和传热学两方面的热工理论知识,获得有关热科学的基本计算训练和解决有关热工工程问题的基本能力。同时还应为学生对热学科的建模和问题的处理奠定基础。 二、教学基本要求 1.掌握热能和机械能相互转换的基本规律,以解决工程实际中有关热能和机械能相互转换的能量分析计算和不可逆分析计算; 2.掌握包括理想气体、蒸气和湿空气在内的常用工质的物性特点,能熟练应用常用工质的物性公式和图表进行物性计算; 3.掌握不同工质热力过程的基本分析方法,能对工程热力过程进行计算,具有解决实际工程中有关

西安交通大学网络学院新版大学英语二-答案

公共课程系列—— 《大学英语二》 作业集 西安交通大学网络教育学院 刘仙泉编

Unit 1 Hobby I. Communicative English (Choose the best Answer) 1. B 2. A. 3. A 4. A 5. D. II. vocabulary and structure (Choose the ONE that best completes the sentence from the four choices given under each sentence.) 6. A. 7. C 8. C 9. D 10. A III. cloze 11-15 BACCD 16-20 ABDBA IV. Reading Comprehension (Choose the best answer for each of the questions or unfinished statements after the reading passages.) Passage 1 21-25 CBCDC Passage 2 26-30 CACBB V.Translation 31. 那个山区有许多自然资源有待于开发利用。 32. 在外语系,用阅卷机给学生阅卷。 33. 老师鼓励学生多听,多读,多写。

Unit 2 T echnology I. Communicative English (Choose the best Answer) 1. A. 2. B 3. B 4. D 5. D II. vocabulary and structure (Choose the ONE that best completes the sentence from the four choices given under each sentence.) 6. B 7. B 8. A 9. C 10. A III. cloze 11-15 ADCBC 16-20 ADACD IV. Reading Comprehension (Choose the best answer for each of the questions or unfinished statements after the reading passages.) Passage 1 21-25 BAABC Passage 2 26-30 DBADC V.Translation 31. 他过去经常晚饭后出去散散步 32. 我发给你的电子邮件你收到了吗? 33. 这双鞋花了我260元。

西安交通大学大学物理教学大纲(128)汇总

“大学物理(A)”课程教学大纲 英文名称:University Physics 课程编号:PHYS1009 课程类型:必修 学时:128 学分:8 适用对象:理工科各专业学生 先修课程:高等数学高中物理 使用教材及参考书: 教材:大学物理(吴百诗主编)科学出版社 参考书:吴锡珑主编“大学物理教程”高教出版社 程守洙主编“普通物理学”高教出版社 张三慧主编“大学物理学”清华大学出版社 一、课程的性质、目的及任务 物理学是研究物质的基本结构﹑相互作用和物质最基础最普遍运动形式(机械运动,热运动,电磁运动,微观粒子运动等)及其相互转化规律的学科。 物理学的研究对象具有极大普遍性,它的基本理论渗透在自然科学的一切领域、应用于生产技术的各个部门,它是自然科学许多领域和工程技术发展的基础。 以物理学基础知识为内容的大学物理课程,它所包括的经典物理、近代物理和物理学在科学技术上应用的初步知识等都是一个高级工程技术人员必备的。因此,大学物理课是我校理工科各专业学生的一门重要必修基础课。 开设大学物理课程的目的,一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础;另一方面使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法,这对开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才素质等,都会起到重要作用。学好物理课,不仅对学生在校的学习十分重要,而且对学生毕业后的工作和进一步学习新理论﹑新技术﹑不断更新知识等,都将发挥深远影响。 二、课程的基本要求 1.使学生对物理学所研究的各种物质运动形式以及它们之间的联系有比较全面和系统的认识;对大学物理课中的基本理论、基本知识能够正确地理解,并且有初步应用的能力。 2.通过教学环节,培养学生严肃的科学态度和求实的科学作风。根据本课程的特点,在传授知识的同时加强对学生进行能力培养,如通过对自然现象和演示实验的观察等途径,培养学生从复杂的现象中抽象出带有物理本质的内容和建立物理模型的能力、运用理想模型和适当的数学工具定性分析研究和定量计算问题的能力以及独立获取知识与进行知识更新的能力,联系工程实际应用的能力等。 3.在理论教学中,要根据学生情况精讲基本内容,有些内容可安排学生自学或讨论,并要安排适当课时的习题课;要充分利用演示实验、录像等形象化教学手段,应尽量发挥计算机多媒体在物理教学中的作用,以提高教学效果。在教学过程中,还要处理好与中学物理的衔接与过渡,一方面要充分利用学生已掌握的物理知识,另一方面要特别注意避免和中学物理不必要的重复。在与后继有关课程的关系上,考虑到本课程的性质,应着重全面系统地讲 授物理学的基本概念、基本规律和分析解决问题的基本方法,不宜过分强调结合专业。

大学物理 简明教程 第二版 课后习题 答案 赵进芳

大学物理 简明教程 习题 解答 答案 习题一 1-1 |r ?|与r ?有无不同?t d d r 和t d d r 有无不同? t d d v 和t d d v 有无不同?其不同在哪里?试举例说明. 解:(1)r ?是位移的模,?r 是位矢的模的增量,即r ?12r r -=,12r r r -=?; (2)t d d r 是速度的模,即t d d r ==v t s d d . t r d d 只是速度在径向上的分量. ∵有r r ?r =(式中r ?叫做单位矢),则 t ?r ?t r t d d d d d d r r r += 式中t r d d 就是速度径向上的分量, ∴t r t d d d d 与 r 不同如题1-1图所示 . 题1-1图 (3)t d d v 表示加速度的模,即 t v a d d = ,t v d d 是加速度a 在切向上的分量. ∵有ττ (v =v 表轨道节线方向单位矢),所以 t v t v t v d d d d d d ττ += 式中dt dv 就是加速度的切向分量. (t t r d ?d d ?d τ 与 的运算较复杂,超出教材规定,故不予讨论) 1-2 设质点的运动方程为x =x (t ),y =y (t ),在计算质点的速度和加速度时, 有人先求出r =22y x +,然后根据v =t r d d ,及a =22d d t r 而求得结果;又有人先 计算速度和加速度的分量,再合成求得结果,即 v =2 2 d d d d ??? ??+??? ??t y t x 及a = 2 22222d d d d ? ??? ??+???? ??t y t x 你认为两种方法哪一种正确?为什么?两者差别何在? 解:后一种方法正确.因为速度与加速度都是矢量,在平面直角坐标系中,有

西安交通大学805工程热力学考研历年真题及答案

西安交通大学考研历年真题解析 ——805工程热力学 主编:弘毅考研 编者:孤独的坚持 弘毅教育出品 https://www.doczj.com/doc/55947202.html,

【资料说明】 《工程热力学专业历年真题解析(专业课)》系西安交通大学优秀工程热力学考研辅导团队集体编撰的“历年考研真题解析系列资料”之一。 历年真题是除了参考教材之外的最重要的一份资料,这也是我们聚团队之力,编撰此资料的原因所在。历年真题除了能直接告诉我们历年考研试题中考了哪些内容、哪一年考试难、哪一年考试容易之外,还能告诉我们很多东西。 1.命题风格与试题难易 第一眼看到西交大历年试题的同学,都觉得试题“简单”。西交大的试题不偏、不怪,但想拿高分,不容易。题目不多,因此每题所占分值量大。 其实,“试题很基础”----“试题很简单”----“能得高分”根本不是一回事。试题很基础,所以大部分学生都能算出结果,但是想得高分,就要比其他学生强,要答的条理、完整且结果正确,这不容易。大家不要被试题表象所迷惑。很多学生考完,感觉超好,可成绩出来分数却不高,很大程度上就是这个原因:把考的基础当成考的简单。其实这很像武侠小说中的全真教,招式看似平淡无奇,没有剑走偏锋的现象,但是如果没有扎实的基础和深厚的内功是不会成为大师的。我们只能说命题的风格是侧重考察基础的知识,但是,我们要答的规范,让老师给你满分,这并不容易。 2.考试题型与分值 大家要了解有哪些题型,每个题型的分值。从最近几年看,西交大的试题类型基本没有变化,分为填空、简答及计算。填空10道题,每题5分,这考察考生的基础知识掌握情况,不应失分。简答题一般20分,这需要考生对所要回答的问题有清楚全面的认知。计算题占分值最高,需要考生重视。再往历年回顾,还有判断选择作图题等,需要考生适当留意。 3.各章节的出题比重 西交大的专业课没有考试大纲,因此没有重、难点的告知,但大家可以通过对历年真题的分析,掌握各个章节在整个考研中的重要地位。本团队着重推荐西交大何雅玲老师编著的《工程热力学精要分析典型题解》。 4.重要的已考知识点 考研专业课试卷中,很多考点会反复出现,一方面告诉大家这是重点,另一方面也可以帮助大家记忆重要知识点,灵活的掌握各种答题方法。对于反复考查的知识点,一

现代测试技术课后习题详解答案 申忠如 西安交通大学出版社

现测课后习题答案 第1章 1. 直接的间接的 2. 测量对象测量方法测量设备 3. 直接测量间接测量组合测量直读测量法比较测量法时域测量频域测量数据域测量 4. 维持单位的统一,保证量值准确地传递基准量具标准量具工作用量具 5. 接触电阻引线电阻 6. 在对测量对象的性质、特点、测量条件(环境)认真分析、全面了解的前提下,根据对测量结果的准确度要求选择恰当的测量方法(方式)和测量设备,进而拟定出测量过程及测量步骤。 7. 米(m) 秒(s) 千克(kg) 安培(A) 8. 准备测量数据处理 9. 标准电池标准电阻标准电感标准电容 第2章 填空题 1. 系统随机粗大系统 2. 有界性单峰性对称性抵偿性 3. 置信区间置信概率 4. 最大引用0.6% 5. 0.5×10-1[100.1Ω,100.3Ω] 6. ± 7.9670×10-4±0.04% 7. 测量列的算术平均值 8. 测量装置的误差不影响测量结果,但测量装置必须有一定的稳定性和灵敏度 9. ±6Ω 10. [79.78V,79.88V]

计算题 2. 解: (1)该电阻的平均值计算如下: 1 28.504n i i x x n == =∑ 该电阻的标准差计算如下: ?0.033σ == (2)用拉依达准则有,测量值28.40属于粗大误差,剔除,重新计算有以下结果: 28.511?0.018x σ '='= 用格罗布斯准则,置信概率取0.99时有,n=15,a=0.01,查表得 0(,) 2.70g n a = 所以, 0?(,) 2.700.0330.09g n a σ =?= 可以看出测量值28.40为粗大误差,剔除,重新计算值如上所示。 (3) 剔除粗大误差后,生于测量值中不再含粗大误差,被测平均值的标准差为: ?0.0048σσ ''== (4) 当置信概率为0.99时,K=2.58,则 ()0.012m K V σ'?=±=± 由于测量有效位数影响,测量结果表示为 28.510.01x x m U U V =±?=± 4. 解: (1) (2) 最大绝对误差?Um=0.4,则最大相对误差=0.4%<0.5% 被校表的准确度等级为0.5 (3) Ux=75.4,测量值的绝对误差:?Ux=0.5%× 100=0.5mV

2017西安交通大学网络学院《高等数学》选择题答案

《高等数学》(专升本)(2017)秋 试卷总分:100 测试时间:-- 一、单选题(共40 道试题,共80 分。)V 1. 如题: A. A B. B C. C D. D 2. 如题: A. A B. B C. C D. D 3. 如题: A. A B. B C. C D. D 4. 如题: A. A B. B C. C D. D 5. 如题: A. A B. B C. C D. D 6. 如题: A. A B. B C. C

7. 如题: A. A B. B C. C D. D 8. 如题: A. A B. B C. C D. D 9. 如题: A. A B. B C. C D. D 10. 如题: A. A B. B C. C D. D 11. 如题: A. A B. B C. C D. D 12. 如题: A. A B. B C. C D. D

13. 如题: A. A B. B C. C D. D 14. 如题: A. A B. B C.C D. D 15. 如题: A. A B. B C. C D. D 16. 如题: A. A B. B C. C D. D 17. 如题: A. A B. B C. C D. D 18. 如题: A. A B. B C. C D. D 满分:2 分

19. 如题: A. A B. B C. C D.D 20. 如题: A. A B. B C. C D. D 21. 如题: A. A B. B C. C D. D 满分:2 分 22. 如题: A. A B. B C. C D. D 满分:2 分 23. 如题: A. A B. B C. C D. D 满分:2 分 24. 如题: A. A B. B C. C

大学物理简明教程(吕金钟)第四章习题答案

第四章电磁学基础 静电学部分 4.2解:平衡状态下受力分析 +q受到的力为: 处于平衡状态: (1) 同理,4q 受到的力为: (2) 通过(1)和(2)联立,可得:, 4.3解:根据点电荷的电场公式: 点电荷到场点的距离为: 两个正电荷在P点产生的电场强度关于中垂线对称: 所以: 当与点电荷电场分布相似,在很远处,两个正电荷q组成的电荷系的电场分布,与带电量为2q的点电荷的电场分布一样。 4.4解:取一线元,在圆心处 产生场强: 分解,垂直x方向的分量抵消,沿x方向 的分量叠加: 方向:沿x正方向 4.5解:(1 (2)两电荷异号,电场强度为零的点在外侧。 4.7解:线密度为λ,分析半圆部分: 点电荷电场公式: + +

在本题中: 电场分布关于x 轴对称:, 进行积分处理,上限为,下限为: 方向沿x轴向右,正方向 分析两个半无限长: ,,, 两个半无限长,关于x轴对称,在y方向的分量为0,在x方向的分量: 在本题中,r为场点O到半无限长线的垂直距离。电场强度的方向沿x轴负方向,向左。那么大O点的电场强度为: 4.8解:E的方向与半球面的轴平行,那么 通过以R为半径圆周边线的任意曲面的 电通量相等。所以 通过S1和S2的电通量等效于通过以R为半 径圆面的电通量,即: 4.9解:均匀带电球面的场强分布: 球面 R 1 、R2的场强分布为: 根据叠加原理,整个空间分为三部分: 根据高斯定理,取高斯面求场强: 图4-94 习题4.8用图 S1 S2 R O

场强分布: 方向:沿径向向外 4.10解:(1)、这是个球对称的问题 当时,高斯面对包围电荷为Q 当,高斯面内包围电荷为q 方向沿径向 (2)、证明:设电荷体密度为 这是一个电荷非足够对称分布的带电体,不能直接用高斯定理求解。但可以把这一带电体看成半径为R、电荷体密度为ρ的均匀带电球体和半径为R`、电荷体密度为-ρ的均匀带电体球相叠加,相当于在原空腔同时补上电荷体密度为ρ和-ρ的球体。由电场 叠加原理,空腔内任一点P的电场强度为: 在电荷体密度为ρ球体内部某点电场为: 在电荷体密度为-ρ球体内部某点电场为: 所以 4.11解:利用高斯定理,把空间分成三部分

17春西交《网络软件开发综合训练》在线作业

西交《网络软件开发综合训练》在线作业 一、单选题(共40 道试题,共100 分。) 1. Session对象的作用是:( ) A. 网页传回用户端的回应 B. 与请求有关的会话期 C. 针对错误网页,未捕捉的例外 D. 用户端请求,此请求会包含来自GET/POST请求的参数 正确答案: 2. 配置JDK的环境变量属性中()用来指明JDK的安装路径。 A. Path B. JA V A_HOME C. CLASSPATH D. BIN 正确答案: 3. 下列哪个css属性可以更改样式表的字体颜色? A. text-color= B. fgcolor: C. text-color: D. color: 正确答案: 4. 下面哪一个属性不是文本的标签属性?() A. nbsp; B. align C. color D. face 正确答案: 5. var arr = new Array(new Array(9,0,3,4,5) , ['a' , 'b' , 'c'] , new Array(2,9,0,6));则arr[1][3]=() A. c B. 6 C. 4 D. undefined 正确答案: 6. 下列哪一项表示的不是按钮。() A. type="submit" B. type="reset"

C. type="image" D. type="button" 正确答案: 7. response对象的作用是:( ) A. 网页传回用户端的回应 B. 与请求有关的会话期 C. 针对错误网页,未捕捉的例外 D. 用户端请求,此请求会包含来自GET/POST请求的参数 正确答案: 8. out对象的作用是:( ) A. 与请求有关的会话期 B. 针对错误网页,未捕捉的例外 C. 用来传送回应的输出 D. 正在执行的内容 正确答案: 9. 下面哪个描述不正确() A. NaN!=null B. NaN==NaN C. {}!=false D. null!=false 正确答案: 10. 在CSS语言中下列哪一项是"左边框"的语法?() A. border-left-width: <值> B. border-top-width: <值> C. border-left: <值> D. border-top-width: <值> 正确答案: 11. Javascript中, 以下代码运行后变量y的值是:( ) var x = [‘abcde’, 123456]; var y = typeof typeof x[1]; A. "function" B. "object" C. "number" D. "string" 正确答案: 12. 当链接指向下列哪一种文件时,不打开该文件,而是提供给浏览器下载。() A. ASP B. HTML C. ZIP D. CGI 正确答案: 13. 怎样给所有的

标签添加背景颜色?() A. .h1 {background-color:#FFFFFF} B. h1 {background-color:#FFFFFF;}

热工基础期末考试 交大 自己做得

第零章1热力学: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。传热学:关心的是热量传递的过程,即热量传递的速率.2热力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。3 能源可以根据来源、形态、使用程度和技术、污染程度以及性质等进行分类。4热机:能够利用燃料燃烧时放出的能来做机械功的机器就叫做热机。5热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。6如何提高热机效率.使燃料充分燃烧;尽量减少各种热量损失;在热机的设计和制造上采用先进的技术;注意保养,保证良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量7不排放CO2的能源(CO2-free energy)有三种可能:化石燃料和CO2深埋技术;核能;可再生能源8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。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。间接利用:是指把热能转换为机械能(或进一步转化为电能),以满足人类生产生活对动力的需要。9热工基础是研究热能利用的基本原理和规律,以提高热能利用经济性(节能)为主要目的的一门学科。(如何实现热功转换,及提高转换的经济性,如何实现热量传递,及如何提高热能直接利用的经济性)第一章1热能动力装置:从燃料燃烧中得到热能,并利用热能得到动力的设备。凡是能将热能转换为机械能的机器统称为热机。分类(燃气动力装置(内燃机燃气轮机喷气动力装置);蒸汽动力装置)2结论:各种形式的热机都存在以下几个相同的热力过程:吸热、膨胀作功和排热。3工质实现热能和机械能相互转化的媒介物质.膨胀性.流动性。热容量.稳定性.安全性.环保性能.价格.因此.物质三态中气体最合适。4热源工质从中吸取或向之排放热能的物质系统.热源温度高低(高温热源,低温)5温度变化(恒温.变温)6热能动力装置的工作过程可概括成:工质从高温热源吸热,将其中一部分转化为机械能而作功,并把余下部分传给低温热源.7热力系为了研究问题方便,热力学中常把分析对象从周围物体中分割出来,研究它与周围物体之间的能量和物质的传递。人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统.8系统与外界的作用都通过边界9系统与外界设定的人为性;外界与环境介质;边界可以是ⅰ刚性的或可变形的ⅱ固定的或可移动的ⅲ真实存在的或虚拟的9闭口系统:系统与外界无物质交换,系统内质量恒定不变,也称控制质量开口系统:系统与外界有物质交换,系统被划定在一定容积范围内,也称控制容积绝热系统:系统与外界无热量交换孤立系统:系统与外界既无能量交换,也无物质交换9可压缩系统:系统由可压缩流体构成简单可压缩系统:系统与外界只有热量与容积功交换10平衡状态:在不受外界影响的条件下(重力场除外),如果系统的状态参数不随时间变化,则该系统处于平衡状态热平衡状态:系统的温差消失的平衡状态.系统内部与外界之间平衡势差消失系统平衡1平衡的本质:不存在不平衡势2基本状态参数状态参数:描述热力系状态的物理量。单值性积分特征:状态参数的变化量与路径无关,只与初终态有关微分特征:全微分3 压力P、温度T、体积V、热力学能U、焓H和熵S,其中压力、温度和体积可直接用仪器测量,称为基本状态参数。广延参数:与物质的量有关的参数——可加性如:质量m、容积V、内能U、焓H、熵S强度参数:与物质的量无关的参数,如压力p、温度T3热力学第零定律如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡,则两个系统彼此必然处于热平衡4温标的换算51 bar = 105 Pa1 MPa = 106 Pa1 atm = 760 mmHg = 1.013 105 Pa1 mmHg =133.3 Pa1 kPa = 103 Pa5绝对压力p与相对压力6比容v工质聚集的疏密程度7热力过程:热力系从一个状态向另一个状态变化所经历的全部状态的总和准静态过程由一系列平衡态组成的热力过程可逆过程注意:可逆过程只是指可能性,并不是指必须要回到初态的过程8准静态过程+无耗散效应=可逆过程9不可逆根源不平衡势差;耗散效应9可逆过程定义:系统经历某一过程后,如果在沿原来路径逆向进行时,系统与外界都返回原来状态,而不留下任何变化,则此过程为可逆过程1可逆过程的意义准静态过程是实际过程的理想化过程,但并非最优过程,可逆过程是最优过程;可逆过程的功与热完全可用系统内工质的状态参数表达,可不考虑系统与外界的复杂关系,易分析,实际过程不是可逆过程,但为了研究方便,先按理想情况(可逆过程)处理,用系统参数加以分析,然后考虑不可逆因素加以修正2典型的不可逆过程(不等温传热,自由膨胀.节流过程(阀门)混合过程)3功力学定义: 力x在力方向上的位移4功的一般表达式5热力学最常见的功容积变化功6可逆容积变化功的说明单位为[kJ] 或[kJ/kg] p-V 图上用面积表示功的大小与路径有关,功是过程量统一规定:dV>0,膨胀对外作功(正)dV<0,压缩外内作功(负)适于可逆过程的任何工质(一般为流体)外力无限制,功的表达式只是系统内部参数7热力循环称为热力系统经过一系列变化回到初态[循环性质(可逆循环;bu)循环目的正循环顺时针(动力循环)逆循环(制冷循环)]8热力系的选取取决于研究目的和方法,具有随意性,选取不当将不便于分析。一旦取定系统,沿边界寻找相互作用。9不可逆过程是无法恢复到初始状态的过程,这种说法对吗?不对。关键看是否引起外界变化可逆过程指若系统回到初态,外界同时恢复到初态。可逆过程并不是指系统必须回到初态的过程。1可逆过程与准静态过程的区别和联系可逆过程=准静态过程+无耗散可逆过程完全理想,以后均用可逆过程的概念。准静态过程很少用准平衡过程与可逆过程有何区别答:无耗散的准平衡过程才是可逆过程,所以可逆过程一定是准平衡过程,而准平衡过程不一定是可逆过程平衡状态与稳定状态有何区别?热力学中为什幺要引入平衡态的概念答:平衡状态是在不受外界影响的条件下,系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响,系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定,而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念,是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。第二章1热力学能不涉及化学变化和核反应时的物质分子热运动动能和分子之间的位能之和(热能)任何状态下系统热力学能的数值不可能为零。由于在工程热力学中只计算工质在状态变化中的热力学能的变化量,因此热力学能的零点可以人为地规定,例如,通常取0 K时气体的热力学能为零。2热力学第一定律实质就是热力过程中的能量守恒和转换定律,可表述为在热能与其它形式能的互相转换过程中,能的总量始终不变;不花费能量就可以产生功的第一类永动机是不可能制造成功的3进入系统的能量-离开系统的能量=系统储存能量的变化4稳定流动流动状况不随时间而改变的流动。即任一流通截面上工质的状态都不随时间而改变条件系统和外界交换的能量(功量和热量)与质量不随时间而变;进、出口截面的状态参数不随时间而变 5 流动功是由泵或风机加给被输送工质并随工质流动向前传递的一种能量,非工质本身具有的能量6比焓的物理意义比焓是状态参数;对于流动工质,比焓表示每千克工质沿流动方向向前传递的总能量中取决于热力状态的部分7注意事项无论对于流动工质还是不流动工质,比焓都是状态参数;对于流动工质,流动功等于pv,比焓表示单位质量工质沿流动方向向前传递的总能量中取决于热力状态的部分对于不流动工质,不存在流动功,比焓也不表示能量,仅是状态参数工程上一般只需要计算工质经历某一过程后焓的变化量,而不是其绝对值,所以焓值的零点可人为地规定。8技术功在工程热力学中,将工程技术上可以直接利用的动能差、位能差及轴功三项之和称为技术功,用Wt 表示9对于开口系统的稳定流动过程,系统内各点的状态都不随时间而变化,所以可以将质量为m 的工质作为闭口系统来研究9稳定流动能量方程式的应用热交换器动力机械绝热节流判断1气体膨胀时一定对外作功错,比如气体向真空中的绝热自由膨胀,对外不作功。气体被压缩时一定消耗外功对,因为根据热力学第二定律,气体是不可能自压缩的,要想压缩体积,必须借助于外功⑶气体膨胀时必须对其加热。错,比如气体向真空中的绝热自由膨胀,不用对其加热⑷气体边膨胀边放热是可能的对,比如多变过程,当n大于k时,可以实现边膨胀边放热⑸气体边被压缩边吸入热量是不可能的错,比如多变过程,当n大于k时,可以实现边压缩边吸热⑹对工质加热,其温度反而降低,这种情况不可能错,比如多变过程,当n大于1,小于k时,可实现对工质加热,其温度反而降低任何没有体积变化的过程就一定不对外作功不正确,因为外功的含义很广,比如电磁功、表面张力功等等,如果只考虑体积功的话,那么没有体积变化的过程就一定不对外作功膨胀功、轴功、 技术功、流动功之间有何区别与联系?流动功的大小与过程特性有无关系膨胀 功是系统由于体积变化对外所作的功;轴功是指工质流经热力设备(开口系统) 时,热力设备与外界交换的机械功,由于这个机械功通常是通过转动的轴输入、 输出,所以工程上习惯成为轴功;而技术功不仅包括轴功,还包括工质在流动 过程中机械能(宏观动能和势能)的变化;流动功又称为推进功,1kg工质的 流动功等于其压力和比容的乘积,它是工质在流动中向前方传递的功,只有在 工质的流动过程中才出现。对于有工质组成的简单可压缩系统,工质在稳定流 动过程中所作的膨胀功包括三部分,一部分消耗于维持工质进出开口系统时的 流动功的代数和,一部分用于增加工质的宏观动能和势能,最后一部分是作为 热力设备的轴功。对于稳定流动,工质的技术功等于膨胀功与流动功差值的代 数和。如果工质进、出热力设备的宏观动能和势能变化很小,可忽略不计,则 技术功等于轴功第三章1.理想气体是一种经过科学抽象的假想气体,在自然界 中并不存在。但是,在工程上的许多情况下,气体工质的性质接近于理想气体。 因此,研究理想气体的性质具有重要的工程实用价值2热机的工质通常采用气 态物质:气体(远离液态,不易液化)或蒸气(离液态较近,容易液化)3特征理想 气体分子的体积忽略不计;理想气体分子之间无作用力;理想气体分子之间以 及分子与容器壁的碰撞都是弹性碰撞4克拉贝龙方程式。Rg为气体常数,单 位为J/(kg·K),其数值取决于气体的种类,与气体状态无关5热容物体温度升 高1K(或1℃)所需要的热量称为该物体的热容量,简称热容6物体热容量的 大小与物体的种类及其数量有关,此外还与过程有关,因为热量是过程量。如 果物体初、终态相同而经历的过程不同,则吸入或放出的热量就不同7根据物 质的数量和经历的过程不同,热容又分为比热容(质量热容)单位质量物质的 热容摩尔热容1 mol物质的热容,Cm,J/(mol·K) 比定容热容比定压热容8 理想气体的热力学能仅包含与温度有关的分子动能,只是温度的单值函数9γ 的理论值:(n+2)/n,n为气体分子微观运动自由度的数目。当原子气体分子只 有三个平移运动自由度,即n=3,故γ=5/3。氩、氦等单原子气体的γ实验 值(1.66)与此非常接近。在不太高的温度下,双原子气体分子除有三个平动自 由度外,还有两个转动自由度,即运动自由度n=5,所以γ=7/5。工程上常见 的双原子气体,如氧、氮等分子在很宽的温度范围内的γ值也很接近此值。准 确的实验值随温度的上升而略有下降。对于三原子气体,分子运动的自由度至 少有六个,故γ=4/3或更小些,如二氧化碳(CO2)的γ值等于1.30。在空气动力 学中,空气的γ值常取为1.40,喷气发动机中的燃后气体的γ值常取为1.33,火 箭发动机中的燃后气体的γ值则常取为1.25。1理想气体的u 和h 是温度的 单值函数,所以理想气体的cV 和cp 也是温度的单值函数2定值摩尔热容 根据气体分子运动论及能量按自由度均分原则,原子数目相同的气体,其摩尔 热容相同,且与温度无关。对于单原子气体,在相当大的温度范围内,表中所 列的定值摩尔热容数值与实际热容非常吻合对于双原子气体,在0℃-200℃ 温度范围内,定值摩尔热容数值与平均比热容数值相当接近;对于多原子气体, 定值摩尔热容数值与平均比热容数值相差较大3理想气体的热力学能与焓都 是温度的单值函数。4理想气体比熵的变化完全取决于初态和终态,与过程所 经历的路径无关。这就是说,理想气体的比熵是一个状态参数虽然以上各式 是根据理想气体可逆过程的热力学第一定律表达式导出,但适用于计算理想气 体在任何过程中的熵的变化5理想混合气体的定义由相互不发生化学反应的 理想气体组成混合气体,其中每一组元的性质如同它们单独存在一样,因此整 个混合气体也具有理想气体的性质。混合气体的性质取决于各组元的性质与 份额6分压力某组元i单独占有混合气体体积V并处于混合气体温度T 时的压 力称为该组元的分压力。用pi 表示。道尔顿定律混合气体的总压力等于各组 元分压力之和(仅适用于理想气体)7分体积混合气体中第i 种组元处于与混 合气体压力和温度时所单独占据的体积称为该组元的分体积,用Vi表示.分体 积定律理想混合气体的总体积等于各组元的分体积之和8理想气体的热力过 程目的:了解外部条件对热能与机械能之间相互转换的影响,以便合理地安 排热力过程,提高热能和机械能转换效率任务:确定过程中工质状态参数的 变化规律,分析过程中的能量转换关系依据:热力学第一定律表达式、理想 气体状态方程式及可逆过程的特征关系式。9分析内容与步骤确定过程方程式, 分析初、终状态参数之间的函数关系及热力学能和焓的变化;在p-v图和T-s 图上表示过程中状态参数的变化规律;确定过程的功量(膨胀功和技术功)和 热量。1 多变过程中状态参数的变化规律多变过程的过程方程式及初、终状态 参数关系式的形式与绝热过程完全相同.2理想气体的cp和cv之差及和之比是 否在任何温度下都等于一个常数?理想气体的和之差在任何温度下都等于一 个常数,而之比不是如果某种工质的状态方程式遵循,这种物质的比热容一定 是常数吗?这种物质的比热容仅是温度的函数吗?不一定,比如理想气体遵循 此方程,但是比热容不是常数,是温度的单值函数。这种物质的比热容不一定 仅是温度的函数。由比热容的定义,并考虑到工质的物态方程可得到:由此可 以看出,如果工质的内能不仅仅是温度的函数时,则此工质的比热容也就不仅 仅是温度的函数4摩尔分数取决于其质量分数和摩尔质量的比值,对于质量分 数较大的组元,如果摩尔质量也很大,那么它的摩尔分数可能并不大第四章1 热力学第一定律阐明了热能和机械能以及其它形式的能量在传递和转换过程 中数量上的守恒关系热力学第二定律揭示了热力过程发生的方向、条件和限 度2自发过程有方向性;并非所有满足第一定律的过程均可自动发生。自发过 程的逆过程并非不可发生的,而是不能自动发生。若满足一定的附加条件,也 是可以进行的;非自发过程的发生必须付出某种代价作为补偿3两种经典说法 克劳休斯说法(针对传热)不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其它 变化。开尔文说法(针对功热转换)不可能从单一物体取热使之完全变为功而 不引起其它变化3热力学第二定律的实质热力学第二定律开尔文说法与克劳 修斯说法具有等效性2. 热力学第二定律可有多种说法,每一种说法都反映了 自然界过程进行的方向性 3. 自发过程都是具有方向性的, 若想逆向进行,必 付出代价。4第二定律又可以表述为第二类永动机是不可能制造成功的5正向 循环将热能转变为机械能的循环,也称为动力循环或热机循环6卡诺循环工作 于温度分别为T1 和T2 的两个热源之间的正向循环,由两个可逆定温过程和 两个可逆绝热过程组成7卡诺定理定理一在相同温度的高温热源T1 和相同 温度低温热源T2之间工作的一切可逆循环,其热效率都相等,与可逆循环的 种类无关,与工质性质无关。定理二在相同温度的高温热源T1 和相同温度低 温热源T2之间工作的一切不可逆循环,其热效率必小于可逆循环的热效率8 实际循环不可能实现卡诺循环,原因:一切过程不可逆;气体实施等温吸热, 等温放热困难;气体卡诺循环净功太小,若考虑摩擦,输出净功极微。9卡诺 循环指明了一切热机提高热效率的方向1提高热机效率的途径:提高T1,降 低T2,减少不可逆损失1. 循环的热效率公式有何区别?各适用什么场合?带 Q适用于各种可逆和不可逆的循环,带T只适用于可逆的卡诺循环熵增大的过 程为不可逆过程不正确,只有孤立系统才可以这样说不可逆过程的熵变无法计 算不正确,S为状态参数,和过程无关,知道初态和终态就可以计算若工质从 某一初态经可逆与不可逆途径到达同一终态,则不可逆途径的必大于可逆途径 的不对,S为状态参数,和过程无关,相等工质经历不可逆循环后;不对, 工质经历可逆和不可逆循环后都回到初态,所以熵变为零自然界的过程都是朝 着熵增的方向进行的,因此熵减小的过程不可能实现不对,比如系统的理想气 体的可逆定温压缩过程,系统对外放热,熵减小工质被加热熵一定增大,工质 放热熵一定减小。工质被加热熵一定增大,但是系统放热,熵不一定减小。如 果是可逆过程,熵才一定减小6不可逆过程熵大,可逆过程作功大7绝热过程 是不能使其熵减少第五章水蒸气来源丰富,耗资少,无毒无味,比热容大,传 热好,有良好的膨胀和载热性能,是热工技术上应用最广泛的工质。2液体汽 化蒸发(任何温度下在液体表面进行的汽化现象,温度愈高愈强烈)沸腾(沸腾是 在给定压力所对应的温度下发生并伴随着大量汽泡产生的汽化现象)3饱和状 态液面上蒸气空间中的蒸气和液体两相达到动态平衡的状态4饱和压力:在饱 和状态下的水和水蒸汽的压力PS饱和温度:在饱和状态下的水和水蒸汽的温 度tSts上升,ps上升;ps上升,ts上升结论:一定的饱和温度对应于一定 的饱和压力,反之也成立,即两者间存在单值关系5三相点定义:固、液、汽 三相共存的状态。水的三相点温度和压力值:分析当压力低于ptp时,液相 不可能存在,而只可能是汽相或固相。ptp称为三相点压力,对应的饱和温度 ttp称为三相点温度。三相点温度和压力是最低的饱和温度和饱和压力。各种 物质在三相点的温度与压力分别为定值,但比体积则随固、液、汽三相的混合比例不 同而异。6三阶段水蒸汽的定压产生过程预热阶段t0未饱和水→ts饱和水。t↑,v↑ 汽化阶段ts饱和水→ts干饱和水蒸汽。v↑,t和p均不变。其间为汽液混合的湿饱 和蒸汽过热阶段ts干饱和水蒸汽→t过热水蒸汽。t↑,v↑五阶段(未饱和水饱和水 继续加热,水开始汽化,饱和温度不变,比体积增大,水量逐渐减少,汽量逐渐增加 湿饱和蒸气继续加热,温度不变,比体积增大,至汽缸中的最后一滴水变成蒸汽干饱 和蒸气继续加热,比体积继续增大,蒸汽温度开始上升,温度大于相应压力下的饱和 温度过热蒸气)7压力P升高对汽化过程的影响?ts升高,v’增大(膨胀性大于压缩 性);v’’减小(压缩性大于膨胀性);所以:b点向右移动,d点向左移动,汽 化过程缩短,预热过程增长,过热过程增加。8二线(均为饱和曲线)下界线(饱和 水线)CM上界线(干饱和蒸汽线)CN三个区域:液态区(下界线左侧)、湿蒸汽区(饱和 曲线内)、汽态区(上界线右侧)。一点:临界点c:特点上、下界线的交点水、汽差别消失, 汽化在瞬间完成,汽化热为零;在临界温度以上,单纯增压不能使其液化(即tc是最 高的饱和温度);在临界压力及以上加热时,当达到临界温度时汽化在瞬间完成(即 水的定压加热过程只有两个阶段)9湿空气(同TP干空气的密度大)中水蒸气的分压力 很低,可视水蒸气为理想气体。一般情况下,湿空气可以看作理想混合气体。根据道 尔顿定律,湿空气的总压力等于水蒸气的分压力与干空气的分压力之和1露点湿空气 中的水蒸气分压力pv对应的饱和温度Td称为露点温度,简称露点2结露定压降温到 露点,湿空气中的水蒸气饱和,凝结成水(过程1-2)2绝对湿度1m3的湿空气中所 含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度,即湿空气中水蒸气的密度3相对湿度(湿空 气的绝对湿度与同温度下饱和湿空气的绝对湿度之比称为湿空气的相对湿度) 越小,空气越干燥,吸水能力越强;相对湿度越大,空气越湿润,吸水能力越低4含 湿量在湿空气中,与单位质量干空气共存的水蒸气的质量,称为湿空气的含湿量或 比湿度2湿空气:含水蒸汽的空气;湿蒸汽:含有液态水的水蒸气;饱和湿空气:相 对湿度为100%的湿空气未饱和湿空气:干球温度>湿球温度>露点温度饱和湿空气干 球温度>湿球温度=露点温度第六章朗肯循环朗肯循环是一个简化的理想蒸汽动力循 环,由4个理想化的可逆过程组成:3-4:水在给水泵中的可逆绝热压缩过程;4-5-6-1: 水与水蒸气在锅炉中的可逆定压加热过程1-2:水蒸气在汽轮机中的可逆绝热膨胀过 程2-3:乏汽在冷凝器中的定压放热过程2蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响.蒸汽初 温t1的影响(保持p1、p2不变,将t1提高,则吸热平均温度提高,循环热效率将提 高;乏汽干度增加有利于汽轮机安全工作。提高t1受材料耐热强度限制)蒸汽初压的 影响(保持t1、p2不变,提高p1,将提高吸热平均温度,提高循环的热效率。然而, 乏汽的干度减小,将影响汽轮机后几级叶片安全。x > 0.85)乏汽压力的影响(保持t1、 p1不变,降低p2,则对应的饱和温度T2(即放热温度)降低,循环热效率将有所提 高。但是,终压的降低受冷凝器冷却介质温度(环境温度)的限制)结论:为了提高蒸汽 动力循环的热效率,应尽可能提高蒸汽的初压和初温,并降低乏汽压力。3点燃方式 点燃式、压燃式4提高蒸汽动力循环热效率的其他途径再热循环;回热循环;热电联供 循环(背压式汽轮机热电联供循环;抽汽式汽轮机热电联供循环)5 1-2:可逆绝热压缩 过程;2-3:可逆定容加热过程;3-4:可逆定压加热过程;4-5:可逆绝热膨胀5 -1:可逆定容放热过程5混合加热循环6混合加热循环的热效率与多种因素有关, 当压缩比增加、升压比增加以及预胀比减少时,都会使混合加热循环的热效率提高7 定容加热循环(奥图Otto循环)定压预胀比=1 8定压加热循环(狄塞尔循环)定容升 压比=1 9影响内燃机理想循环热效率的主要因素提高压缩比是提高内燃机循环热效 率的主要途径之一绝热指数值大小取决于工质的种类和温度,但对同种工质,该值随 温度增加而减小但变化范围不大;升压比和预胀比的影响当压缩比和绝热指数一定 时,当预胀比不变热效率随升压比升而升,当升压比一定,热随预胀比升而降1三种 活塞式内燃机理想循环的比较进气状态、最高压力、最高温度彼此相同(用下角标V、 m、p分别代表定容加热循环、混合加热循环、定压加热循环)放热量相同吸热量和热 效率vm>v传热学第八章热量传递热传导热对流热辐射1热传导最简单的导热现象:大平 壁的一维稳态导热特点.平壁两表面维持均匀恒定不变温度;平壁温度只沿垂直于壁面 的方向发生变化;平壁温度不随时间改变;热量只沿着垂直于壁面的方向传递(热流量: 单位时间传导的热量,单位W)2热对流只发生在流体之中,并伴随有微观粒子热运动 而产生的导热(对流换热:流体与相互接触的固体表面之间的热量传递现象,是导热和 热对流两种基本传热方式共同作用的结果)3表面传热系数的影响因素流体的物性 (热导率、粘度、密度、比热容等);流体流动的形态(层流、湍流);流动的成因 (自然对流或受迫对流;物体表面的形状、尺寸;换热时流体有无相变(沸腾或凝结 4热辐射的主要特点:所有温度大于0 K的物体都具有发射热辐射的能力,温度愈高, 发射热辐射的能力愈强射热辐射时:内热能-辐射能;所有实际物体都具有吸收热辐射 的能力物体吸收热辐射时:辐射能-内热能;热辐射不依靠中间媒介,可以在真空中传 播;物体间以热辐射的方式进行的热量传递是双向的5辐射换热的主要影响因素:物 体本身的温度、表面辐射特性;物体的大小、几何形状及相对位置。6注意热传导、 热对流和热辐射三种热量传递基本方式往往不是单独出现的;分析传热问题时首先应 该弄清楚有哪些传热方式在起作用,然后再按照每一种传热方式的规律进行计算;如 果某一种传热方式与其他传热方式相比作用非常小,往往可以忽略7传热过程由三个 相互串联的热量传递环节组成:热量从高温流体以对流换热(或对流换热+辐射换热) 的方式传给壁面;热量从一侧壁面以导热的方式传递到另一侧壁面;热量从低温流体 侧壁面以对流换热(或对流换热+辐射换热)的方式传给低温流体第十章1牛顿冷却 公式fai =A h( tw-tf ) q= h( tw-tf ) h—整个固体表面的平均表面传热系数; tw— 固体表面的平均温度tf —流体温度,对于外部绕流,tf 取远离壁面的流体主流温度; 对于内部流动,tf 取流体的平均温度2对流换热的影响因素对流换热是流体的导热和 对流两种基本传热方式共同作用的结果,因此,凡是影响流体导热和对流的因素都将 对对流换热产生影响。主要有以下五个方面(1)流动的起因:影响流体的速度分布与温 度分布;(2)流动的状态;(3) 流体有无相变(4) 流体的物理性质[1)热导率 ,W/(m K), 愈大,流体导热热阻愈小,对流换热愈强烈;2)密度 比热容c反映单 位体积流体热容量的大小,其数值愈大,通过对流所转移的热量愈多,对流换热愈强 烈;4)动力粘度 ;运动粘度流体的粘度影响速度分布与流态,因此影响对流换热5) 体胀系数 V,K-1(体胀系数影响重力场中的流体因密度差而产生的浮升力的大小, 因此影响自然对流换热)](5) 换热表面的几何因素换热表面的几何形状、尺寸、相对 位置以及表面粗糙度等几何因素将影响流体的流动状态,因此影响流体的速度分布和 温度分布,对对流换热产生影响。3对流换热的主要研究方法分析法数值法试验法比 拟法4对流换热的单值性条件几何条件(说明对流换热表面的几何形状、尺寸,壁面 与流体之间的相对位置,壁面的粗糙度等)物理条件(说明流体的物理性质、物性参数 的数值及其变化规律、有无内热源以及内热源的分布规律等)时间条件(说明对流换热 过程是稳态还是非稳态。对于非稳态, 应给出初始条件(过程开始时的速度、温度场) 边界条件(第一类边界条件给出边界上的温度分布规律;第二类边界条件给出边界上的 热流密度分布规律)5边界层的流态,层流边界层、过渡区、湍流边界层6 边界层的传 热特性在层流边界层内垂直于壁面方向上的热量传递主要依靠导热。湍流边界层的主 要热阻为层流底层的导热热阻。7 根据流动状态,边界层分为层流边界层和湍流边界 层。湍流边界层分为层流底层、缓冲层与湍流核心三层结构。层流底层内的速度梯度 和温度梯度远大于湍流核心;8 在层流边界层与层流底层内,垂直于壁面方向上的热 量传递主要靠导热。湍流边界层的主要热阻在层流底层。9Nu称为平均努塞尔数,等 于壁面法线方向上的平均无量纲温度梯度,大小反映平均对流换热的强弱。雷诺数由 无量纲方程组可以看出;斯坦顿数1物理现象相似的定义如果同类物理现象之间所有 同名物理量场都相似,即同名的物理量在所有对应时间、对应地点的数值成比例,则 称物理现象相似(同类物理现象:具有相同性质、服从于同一自然规律、用形式和内容 相同的方程式来描写的物理现象)结论相似物理现象的所有同名无量纲物理量场相同 2物理现象相似的性质结论:两个常物性、不可压缩牛顿流体外掠等壁温平板的对流 换热现象相似,努塞尔数Nu、雷诺数Re、普朗特数Pr分别相等(物理现象相似的性 质:彼此相似的物理现象,同名的相似特征数相等)3相似特征数之间的关系对流换热 微分方程组解的函数形式—特征数关联式4物理现象相似的条件同类现象;单值性 条件相似;同名已定特征数相等。(对于单相流体的强迫对流换热,只要已定特征数 Re、Pr相等,待定特征数Nu也必然相等,因为Nu是Re、Pr的函数)十一章辐射换热 1 不仅取决于物体的性质,还与投射辐射能的波长分布有关。2固体和液体对 辐射能的吸收和反射基本上属于表面效应:金属的表面层厚度小于1 um;绝大多数非 金属的表面层厚度小于1mm2 灰体光谱辐射特性不随波长而变化的假想物体绝对黑 体吸收比= 1的物体,简称黑体。黑体和灰体一样,是一种理想物体3辐射强度说明 物体表面在空间某个方向上发射辐射能的多少4立体角,半径为r的球面上面积A与 球心所对应的空间角度(单位时间内从单位投影面积(可见面积)所发出的包含在单位

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