發(fā)電廠熱力設(shè)備

主講：卞雙

6/20/20251動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)本課程的主要內(nèi)容緒論第一章工程熱力學(xué)基礎(chǔ)第二章傳熱學(xué)基礎(chǔ)第三章鍋爐設(shè)備第四章汽輪機(jī)第五章熱力發(fā)電廠6/20/20252動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)本課程的主要內(nèi)容緒論第一章工程熱力學(xué)基礎(chǔ)第二章傳熱學(xué)基礎(chǔ)第三章鍋爐設(shè)備第四章汽輪機(jī)第五章熱力發(fā)電廠6/20/20253動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)緒論熱能利用及在電力工業(yè)中的地位與作用電能及其生產(chǎn)方式中國(guó)電力工業(yè)發(fā)展概貌現(xiàn)代汽輪機(jī)發(fā)電廠的組成及生產(chǎn)過(guò)程本課程的任務(wù)與主要內(nèi)容6/20/20254動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)能源與人類文明

能源和人類社會(huì)的發(fā)展有著密切的關(guān)系。人類文明的每一步都和能源的利用息息相關(guān)，能源是人類社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。能源自然界中存在并可能被人類用來(lái)獲取能量的自然資源稱為能源。包括已開采出來(lái)的可供使用的自然資源與經(jīng)過(guò)加工或轉(zhuǎn)換的能量的來(lái)源。6/20/20255動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)能源的分類由于能源形式的多樣，因此有不同的分類方法。按能源的來(lái)源分，可分為三類：地球本身蘊(yùn)藏的能量資源，如：地?zé)崮?、核能。?lái)自地球外天體的能量，如：太陽(yáng)能、化石燃料、生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能和海洋能等。地球與其它天體相互作用的能源，如：潮汐能。6/20/20256動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)2.按被利用的程度分：常規(guī)能源，即在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件下，已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛使用的能源，如：煤炭、石油、天然氣、薪柴燃料、水能等。新能源，是指在新技術(shù)條件下系統(tǒng)開發(fā)利用的能源，如：太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕堋⑸镔|(zhì)能、核能等。3.按獲得的方法分：一次能源，即可供直接利用的能源，如煤、石油、天然氣、風(fēng)能、水能等。二次能源，即由一次能源直接或間接轉(zhuǎn)換而來(lái)的能源，如電、蒸汽、焦炭、煤氣、氫等。6/20/20257動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)4.按能否再生分：可再生能源，即不會(huì)隨它本身的轉(zhuǎn)化或人類的利用而日益減少，如水能、風(fēng)能、潮汐能、太陽(yáng)能等。不可再生能源，它隨人類的利用而越來(lái)越少，如煤、石油、天然氣、核燃料等。5.按能源本身的性質(zhì)分：含能體能源，如石油、煤、天然氣、地?zé)帷?、草木燃料、核燃料等，它們可以直接?chǔ)存。過(guò)程性能源，它們無(wú)法直接儲(chǔ)存，如水能、風(fēng)能、潮汐能、電能等。6/20/20258動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6.按對(duì)環(huán)境污染情況分：清潔能源，即對(duì)環(huán)境無(wú)污染或污染很小的能源，如太陽(yáng)能、水能、海洋能等。非清潔能源，即對(duì)環(huán)境污染較大的能源，如煤、石油等。6/20/20259動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)能源與人類文明6/20/202510動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)能量廣義地說(shuō)，能量就是產(chǎn)生某種效果（或變化）的能力。自然界中蘊(yùn)藏著豐富的能量，如：風(fēng)力、水力、太陽(yáng)能以及原子能等。按物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的形式不同，能量可相應(yīng)地分為：機(jī)械能、熱能、電能、化學(xué)能、輻射能、核能等多種形式。不同形式的能量具有可轉(zhuǎn)換性，轉(zhuǎn)換時(shí)遵守能量轉(zhuǎn)換與守恒定律。6/20/202511動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202512動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)熱能：是指組成物質(zhì)的所有微粒作各種不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)時(shí)的總能量。熱能的利用直接：加熱、采暖、蒸煮、烘干。間接：熱能——機(jī)械能——電能6/20/202513動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)電能及其生產(chǎn)方式電能是最具生命力的優(yōu)質(zhì)潔凈能源，它能很方便地轉(zhuǎn)換成其他多種形式的能量，如：機(jī)械能、熱能、化學(xué)能等。電能便于通過(guò)變壓設(shè)備和電力輸送線路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送而損失較少。電能在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著重要地位，電力工業(yè)的發(fā)展直接影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。6/20/202514動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)電能可以由自然界的各種能源（一次能源）轉(zhuǎn)換而來(lái)：化石燃料、水力、核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、潮汐能等，其中以?yīng)用化石燃料（熱力發(fā)電）、水力資源和原子能來(lái)發(fā)電占主要地位。6/20/202515動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202516動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202517動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)能源問(wèn)題6/20/202518動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)熱力發(fā)電特點(diǎn)：投資較少、建期較短、布局和規(guī)模靈活、可以既發(fā)電又供熱；消耗大量燃料、發(fā)電成本高、技術(shù)管理較復(fù)雜、對(duì)環(huán)境有污染。水力發(fā)電特點(diǎn)：不消耗燃料、發(fā)電成本低、運(yùn)行操作比較簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境無(wú)污染；工程浩大、投資多、建期長(zhǎng)、布局和規(guī)模受自然條件限制、發(fā)電能力在枯水季節(jié)將大幅度減小。6/20/202519動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)原子能發(fā)電特點(diǎn)：核燃料熱值比煤的熱值高出250萬(wàn)倍，因而核燃料的消耗量少，運(yùn)輸量小，發(fā)電成本低。污染小；初投資大，用于放射性污染的防護(hù)費(fèi)用高6/20/202520動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)中國(guó)電力工業(yè)發(fā)展概貌光緒三十一年（1905年）鎮(zhèn)江大照電燈有限公司全景6/20/202521動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)中國(guó)的電力工業(yè)從1882年至1949年，經(jīng)過(guò)67年裝機(jī)容量只達(dá)到185萬(wàn)kw，居世界第21位；發(fā)電量為43億kwh，人均用電量9kwh，居世界第25位；1978年全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量為5712萬(wàn)kw，發(fā)電量為2566億kwh；2001年全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量為3.3861億kw，發(fā)電量為14839億kwh。截止到2005年底，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量為5億kw。6/20/202522動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)截至2006年底，中國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到6.22億千瓦，居世界第二位。其中，水電12857萬(wàn)千瓦，占總?cè)萘康?0．67％；火電48405萬(wàn)千瓦，占77．82％；核電685萬(wàn)千瓦，占總?cè)萘康?．1％；風(fēng)力發(fā)電187萬(wàn)千瓦，占0．30％；生物質(zhì)能等其他發(fā)電66萬(wàn)千瓦，占0．11％。中國(guó)的水能資源有6.87億千瓦，可開發(fā)的有5億千瓦，均居世界首位，但開發(fā)率僅24%左右。6/20/202523動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)核電的發(fā)展中國(guó)核電起步于上世紀(jì)80年代，經(jīng)過(guò)20多年來(lái)的發(fā)展，已經(jīng)建成和在建核電機(jī)組總裝機(jī)容量約870萬(wàn)千瓦，占總裝機(jī)容量的1.1％。1991年10月31日，我國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的第一座核電站---秦山核電站（300MW）并網(wǎng)發(fā)電成功。1994年大亞灣核電站兩套900MW壓水堆機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行?！熬盼濉逼陂g我國(guó)又有4座核電站投入建設(shè)。它們是：秦山二期2600MW壓水堆核電站，秦山三期2700MW重水堆核電站，嶺澳兩個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電站，連云港21000MW壓水堆核電站。紅沿河核電站規(guī)劃建設(shè)6臺(tái)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組，其中一期工程規(guī)劃建設(shè)4臺(tái)核電機(jī)組，6/20/202524動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)2000年底運(yùn)行中的主要水電站(1000MW及以上)6/20/202525動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)中國(guó)年發(fā)電量居世界的位次時(shí)間195019571965197819801985199019952003位次251397654226/20/202526動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)我國(guó)發(fā)電設(shè)備裝機(jī)容量和年發(fā)電量發(fā)展情況6/20/202527動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)歷年電力裝機(jī)和發(fā)電量的構(gòu)成比（1981～2000）6/20/202528動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202529動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202530動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)熱力發(fā)電廠的分類分

類

方

法熱

力

發(fā)

電

廠

類

型一

次

能

源化石燃料電廠，原子能發(fā)電廠，地?zé)岚l(fā)電廠，太陽(yáng)能發(fā)電廠，磁流體發(fā)電廠能

量

供

應(yīng)供應(yīng)電能的凝汽式電廠，供應(yīng)電能、熱能的熱電站原動(dòng)機(jī)

類型汽輪機(jī)發(fā)電廠、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠、蒸汽－燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠電廠

總?cè)萘啃∪萘堪l(fā)電廠、中容量發(fā)電廠、大容量發(fā)電廠蒸汽

初參數(shù)中、低壓發(fā)電廠，高壓發(fā)電廠，超高壓發(fā)電廠，亞臨界發(fā)電廠，超臨界、超超臨界發(fā)電廠電

廠

位

置坑口、港口、路口電廠，負(fù)荷中心電廠，位于煤源與負(fù)荷中心間電廠承

擔(dān)

負(fù)

荷帶基本負(fù)荷、帶中間負(fù)荷、帶尖峰負(fù)荷電廠機(jī)

爐

配

合非單元機(jī)組、單元機(jī)組電廠服

務(wù)

范

圍系統(tǒng)中發(fā)電廠，區(qū)域性電廠，自備電廠，列車電站，孤立電廠6/20/202531動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)現(xiàn)代汽輪機(jī)發(fā)電廠的組成及生產(chǎn)過(guò)程現(xiàn)代熱力發(fā)電廠的主要組成部分包括熱力和電氣兩大部分，鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)為發(fā)電廠的三大核心設(shè)備。6/20/202532動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202533動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)現(xiàn)代汽輪機(jī)發(fā)電廠的生產(chǎn)過(guò)程從能量的觀點(diǎn)看，熱力發(fā)電廠的基本過(guò)程是：

燃料的化學(xué)能熱能機(jī)械能電能

（鍋爐）（汽輪機(jī)）（發(fā)電機(jī)）6/20/202534動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)火力發(fā)電廠生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖6/20/202535動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)制粉及燃燒系統(tǒng)制粉系統(tǒng)煤皮帶運(yùn)送機(jī)原煤倉(cāng)給煤機(jī)磨煤機(jī)粗粉分離器旋風(fēng)分離器煤粉倉(cāng)給粉機(jī)輸粉管噴燃器爐膛6/20/202536動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)燃燒系統(tǒng)燃料在爐膛內(nèi)燃燒，以輻射換熱方式將熱量傳遞給爐墻內(nèi)壁四周的水冷壁內(nèi)的介質(zhì)；燃燒產(chǎn)物為高溫?zé)煔夂突以?。高溫?zé)煔猓阂来谓?jīng)過(guò)過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、除塵器、引風(fēng)機(jī)、煙囪，排入大氣?；以?、飛灰：用水沖入沖渣溝和沖灰溝。6/20/202537動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)汽水系統(tǒng)鍋爐給水由給水箱給水泵高壓回?zé)峒訜崞魇∶浩髌陆倒芟侣?lián)箱水冷壁管汽包過(guò)熱器主蒸汽管汽輪機(jī)凝汽器熱井凝結(jié)水泵低壓回?zé)峒訜崞鞒跗鹘o水箱6/20/202538動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)冷卻水系統(tǒng)江河（或冷卻水池）中的水吸水濾網(wǎng)循環(huán)水泵冷卻水進(jìn)水管凝汽器冷卻水出水管江河（或冷卻水池）6/20/202539動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202540動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)本課程的主要內(nèi)容緒論第一章工程熱力學(xué)基礎(chǔ)第二章傳熱學(xué)第三章鍋爐設(shè)備第四章汽輪機(jī)第五章熱力發(fā)電廠6/20/202541動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)第一章工程熱力學(xué)基礎(chǔ)6/20/202542動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)本章主要包括以下內(nèi)容工質(zhì)及其基本狀態(tài)參數(shù)熱力學(xué)第一定律穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式與焓水蒸汽在定壓下的形成過(guò)程水蒸汽圖表及其應(yīng)用水蒸汽的典型熱力過(guò)程熱力學(xué)第二定律朗肯循環(huán)6/20/202543動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202544動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)工程熱力學(xué)是研究熱現(xiàn)象的學(xué)科。工程熱力學(xué)是熱力學(xué)的一個(gè)分支，主要研究熱能與機(jī)械能之間相互轉(zhuǎn)換時(shí)的量與質(zhì)的關(guān)系，著重研究熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的基本規(guī)律，并尋求進(jìn)行這種轉(zhuǎn)換的最有利的條件。工程熱力學(xué)為人們正確理解發(fā)電廠中的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，正確理解熱力設(shè)備的原理等提供了必要的基礎(chǔ)理論知識(shí)。6/20/202545動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)第二節(jié)

工質(zhì)及其基本狀態(tài)參數(shù)6/20/202546動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)工質(zhì)是指參與熱功轉(zhuǎn)換的媒介物質(zhì)。如：汽輪機(jī)是以水蒸汽作為工質(zhì)的。6/20/202547動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)狀態(tài)參數(shù)是描述工質(zhì)在某一給定瞬間的物理特性的各個(gè)宏觀物理量。基本狀態(tài)參數(shù)—溫度、壓力、比容。6/20/202548動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)溫度：表示物體冷熱程度的物理量。熱力學(xué)中，溫度的測(cè)量采用熱力學(xué)溫度T），單位是開爾文（K）。

T=t+273.15(K)溫度計(jì)：測(cè)量溫度的儀表。如：水銀玻璃桿溫度計(jì)熱電偶溫度計(jì)光學(xué)溫度計(jì)，等。6/20/202549動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)壓力(p)：大量分子對(duì)容器壁面頻繁撞擊的平均結(jié)果。以單位面積承受的力的大小來(lái)表示。壓力的單位：Pa，kPa，MPa。(1Pa=1N/m2)非SI單位：mmHg、mmH2O、kgf/cm2等。

1at=1kgf/cm2=98067Pa1mmHg=133.321Pa1mmH2O=9.8067Pa6/20/202550動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)0ppbpg0ppbpv壓力的測(cè)量：當(dāng)實(shí)際壓力P高于當(dāng)?shù)卮髿鈮篜b時(shí)，壓力測(cè)量表的讀數(shù)為表壓力Pg；當(dāng)實(shí)際壓力低于當(dāng)?shù)卮髿鈮簳r(shí)，壓力測(cè)量表的讀數(shù)為真空度Pv

。

P=Pb+PgP=Pb－Pv6/20/202551動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)比容(v)：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的工質(zhì)所占有的容積。單位：m3/kg密度(ρ)：比容的倒數(shù)。單位容積內(nèi)工質(zhì)的質(zhì)量。6/20/202552動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)熱力學(xué)的幾個(gè)概念熱力系統(tǒng)：工程熱力學(xué)中把所要研究的，為一定界面所包圍的物質(zhì)系統(tǒng)，稱為熱力系統(tǒng)。外界：熱力系統(tǒng)以外的其它物體統(tǒng)稱外界。開口系：與外界有物質(zhì)交換的熱力系。閉口系：與外界無(wú)物質(zhì)交換的熱力系。絕熱系：與外界無(wú)熱量交換的熱力系。孤立系：與外界既無(wú)物質(zhì)交換也無(wú)能量交換的熱力系。平衡狀態(tài)：在外界條件不變的情況下，即使經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間，系統(tǒng)的宏觀特性仍不發(fā)生變化，這種狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。6/20/202553動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)熱力系統(tǒng)、外界和邊界

熱力系統(tǒng)就是人為分割出來(lái)，作為熱力學(xué)研究對(duì)象的有限物質(zhì)系統(tǒng)。熱力系統(tǒng)簡(jiǎn)稱系統(tǒng)、體系。與熱力系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)、能交換的物系稱為外界。熱力系統(tǒng)與外界的分界線（面）稱為邊界。

*和力學(xué)中取分離體的方法一樣，為分析問(wèn)題方便起見，把熱力學(xué)分析的對(duì)象從周圍物體中隔離出來(lái)。6/20/202554動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)AB

1）熱力系統(tǒng)的分割完全是“人為”的，因此對(duì)于不同的問(wèn)題，甚至對(duì)于同一問(wèn)題可取不同的系統(tǒng)。

例如研究向容器充氣，可以取容器為系統(tǒng)，也可取充入容器的氣體和原在容器內(nèi)的氣體一起為系統(tǒng)。6/20/202555動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)若沒有質(zhì)量越過(guò)邊界，則系統(tǒng)稱為閉口系（又稱控制質(zhì)量，用CM表示。）；若通過(guò)邊界系統(tǒng)與外界有質(zhì)量交換，則稱為開口系（又稱控制體積，用CV表示。）；與外界無(wú)熱量交換的系統(tǒng)稱為絕熱系；與外界無(wú)任何形式的質(zhì)量和能量交換系統(tǒng)稱孤立系。本課程研究最多的是由可壓縮物質(zhì)組成的，無(wú)化學(xué)反應(yīng)、與外界有能量交換的有限物質(zhì)系統(tǒng)，稱為簡(jiǎn)單可壓縮系統(tǒng)。6/20/202556動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202557動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)理想氣體與實(shí)際氣體理想氣體：它的分子是不占有容積的質(zhì)點(diǎn)，分子之間也不存在相互作用的內(nèi)聚力。常見氣體，其性質(zhì)大致接近于理想氣體。那些離液態(tài)不遠(yuǎn)的氣體（如：水蒸氣）除外。實(shí)際氣體。為什么定義理想氣體這種假想的模型？6/20/202558動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)

熱力發(fā)動(dòng)機(jī)中用來(lái)作為工質(zhì)的水蒸氣和制冷機(jī)中的制冷劑距液態(tài)不遠(yuǎn)，而且工作過(guò)程中有物質(zhì)的集態(tài)變化。因此，這些工質(zhì)一般不能作為理想氣體看待。飽和狀態(tài)是這類工質(zhì)的重要性質(zhì)對(duì)蒸汽動(dòng)力循環(huán)、制冷循環(huán)和濕空氣過(guò)程的理解和分析有重要作用。

6/20/202559動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)物理學(xué)告訴我們：p——?dú)怏w的絕對(duì)壓力（N/m2orPa）；v——?dú)怏w的比容（m3/kg）；T——?dú)怏w的熱力學(xué)溫度（K）；R——?dú)怏w常數(shù)（N.m/kg.K）。理想氣體狀態(tài)方程6/20/202560動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)熱力學(xué)狀態(tài)平衡狀態(tài)：只要不受外界環(huán)境的影響，工質(zhì)的狀態(tài)就不會(huì)隨時(shí)間而變化，并且在工質(zhì)的內(nèi)部各處都具有相應(yīng)相同的壓力、溫度和比容等狀態(tài)參數(shù)。6/20/202561動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)第四節(jié)

熱力學(xué)第一定律6/20/202562動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)熱力學(xué)第一定律表述為：熱可以變?yōu)楣?，功也可以變?yōu)闊帷Ｒ欢康臒嵯r(shí)，必產(chǎn)生數(shù)量與之相當(dāng)?shù)墓?；消耗一定量的功時(shí)，必產(chǎn)生數(shù)量與之相當(dāng)?shù)臒帷?/20/202563動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)熱力學(xué)第一定律解析式：

q=△u+w

上式表明：加給工質(zhì)的熱量，一部分用來(lái)改變工質(zhì)的內(nèi)能，另一部分則用來(lái)使工質(zhì)膨脹而對(duì)外作功。

注：該式僅適用于閉口系。6/20/202564動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)工質(zhì)的內(nèi)能內(nèi)能是指工質(zhì)在某種狀態(tài)下內(nèi)部所蘊(yùn)藏的總能量，包括內(nèi)動(dòng)能和內(nèi)勢(shì)能。6/20/202565動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)內(nèi)動(dòng)能分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。工質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能愈大，工質(zhì)的溫度愈高，即工質(zhì)的內(nèi)動(dòng)能是溫度T

的單值函數(shù)；內(nèi)勢(shì)能分子之間由于相互作用力而具有的能量。工質(zhì)的內(nèi)勢(shì)能與工質(zhì)的比容有關(guān)，是比容v

的函數(shù)。理想氣體由于不存在內(nèi)聚力，故內(nèi)勢(shì)能為零。工質(zhì)的內(nèi)能，決定于工質(zhì)的熱力學(xué)溫度和比容，即：u=f(T,v)。這表明：工質(zhì)內(nèi)能的大小完全取決于它所處的熱力學(xué)狀態(tài)。理想氣體的內(nèi)能，是溫度的單值函數(shù)。內(nèi)能是工質(zhì)的一個(gè)狀態(tài)參數(shù)。6/20/202566動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)功與壓容圖功被定義為力及沿力方向所產(chǎn)生位移的乘積。6/20/202567動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)膨脹功是氣體體積變化而與外界交換的功。6/20/202568動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)功在p-v圖上可用過(guò)程線與v軸包圍的面積表示。功與壓容圖6/20/202569動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)設(shè)氣缸中盛有1kg氣體，缸內(nèi)裝有一個(gè)無(wú)摩擦可移動(dòng)的活塞，其截面積為f，若缸內(nèi)氣體壓力為P，作用于活塞外測(cè)的力為Fout，且作用于活塞里側(cè)的力Pf稍大于外側(cè)的力Fout，則氣體將發(fā)生膨脹而使活塞向右移動(dòng)dx的距離。則缸內(nèi)氣體對(duì)活塞所作的功為：

當(dāng)此1kg氣體從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時(shí)，所作的膨脹功為：（J/kg）6/20/202570動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)功與熱量在熱力學(xué)研究工質(zhì)的熱功轉(zhuǎn)換規(guī)律時(shí)：功是過(guò)程的函數(shù)；熱量也是如此。作功與傳熱是能量傳遞的兩種基本方式“功”是由壓力差的作用而傳遞的能量；“熱量”是由溫差的作用而傳遞的能量。二者都是能量在傳遞過(guò)程中的度量，且可相互轉(zhuǎn)換。6/20/202571動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202572動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)熱量與溫熵圖

熱量是由溫度差的作用而產(chǎn)生的能量。可逆過(guò)程中過(guò)程中的傳熱量可表示如下：由此得到熵的定義式：TdqdsTdsqTdsdqss===ò216/20/202573動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)p-v圖和T-s圖功可用p-v圖上過(guò)程線與v軸包圍的面積表示；熱量可用T-s圖上過(guò)程線與s軸包圍的面積表示，所以p-v圖和T-s圖是分析氣體熱力過(guò)程的能量變化的有力工具。在p-v圖能夠確定過(guò)程功的正或負(fù)；在T-s圖上能夠確定過(guò)程熱量的正或負(fù)，對(duì)過(guò)程能量轉(zhuǎn)換分析帶來(lái)極大的方便。6/20/202574動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202575動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)第六節(jié)穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式6/20/202576動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)穩(wěn)定流動(dòng)：工質(zhì)的流動(dòng)情況不隨時(shí)間而變化，即工質(zhì)在設(shè)備任何截面上的所有狀態(tài)參數(shù)和流速的平均值不隨時(shí)間而改變，而且在同一時(shí)刻流經(jīng)任何截面的流量均相同。6/20/202577動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式

如圖所示，1kg工質(zhì)從1-1截面進(jìn)入系統(tǒng)，從2-2截面流出系統(tǒng)。當(dāng)該工質(zhì)從1-1截面進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，帶入系統(tǒng)中的總能量為：該工質(zhì)從2-2截面流出系統(tǒng)時(shí)，傳出系統(tǒng)的總能量為：

6/20/202578動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)考慮到和，根據(jù)能量守恒與轉(zhuǎn)換定律可得出下列方程式：可寫成：

令：，則：6/20/202579動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)焓(h)：

h=u+pv(J/kg)

因?yàn)閡、p、v

都是狀態(tài)參數(shù)，所以焓也是狀態(tài)參數(shù)。焓：代表著每kg工質(zhì)沿流動(dòng)方向往前傳遞的總能量中直接取決于熱力狀態(tài)的部分。6/20/202580動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)技術(shù)功（wt）：從熱力設(shè)備中流出來(lái)的技術(shù)上可資利用的功量。

適用于閉口系

適用于開口系6/20/202581動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)當(dāng)工質(zhì)在進(jìn)出口處的流速變化不大、進(jìn)出口的高度差也可不考慮時(shí)，則動(dòng)能變化及位能變化均可忽略不計(jì)。此時(shí)，軸功就等于技術(shù)功，可用在p-v圖上可用過(guò)程線與p軸包圍的面積表示。

技術(shù)功又等于工質(zhì)膨脹功與流動(dòng)功的代數(shù)和：6/20/202582動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)流動(dòng)功是開口系輸出和輸入的推動(dòng)功的差，等于p2v2-p1v1，是開口系維持流動(dòng)必須付出的代價(jià)。6/20/202583動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)在對(duì)閉口系列能量方程時(shí)，系統(tǒng)與外界交換的功應(yīng)是膨脹功，在對(duì)壓氣機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)這樣的開口系進(jìn)行計(jì)算時(shí)的功應(yīng)是技術(shù)功。6/20/202584動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式的應(yīng)用在泵與風(fēng)機(jī)中:上式表明,工質(zhì)在泵和風(fēng)機(jī)中接受壓縮時(shí)外界所加給的技術(shù)功等于工質(zhì)焓的增加。6/20/202585動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)第七節(jié)水蒸汽在定壓下的形成過(guò)程6/20/202586動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)水蒸汽在定壓下的形成過(guò)程

未飽和水飽和水濕蒸汽干蒸汽過(guò)熱蒸汽6/20/202587動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)水蒸汽的形成過(guò)程在p-v圖和T-s圖上的表示Mc——飽和水線；Nc——干飽和蒸汽線；

——液體熱；——汽化潛熱；

——過(guò)熱熱量；c——臨界點(diǎn)

6/20/202588動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)過(guò)熱度：過(guò)熱蒸汽的溫度t

超過(guò)相應(yīng)于同一壓力下的飽和溫度ts

的數(shù)值。干度：濕蒸汽中所含干蒸汽的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。水的臨界點(diǎn)參數(shù)：tc=374.15℃pc=22.129MPa

vc=0.00326m3/kg6/20/202589動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202590動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)為什么用圖表？1、工程中需要這些數(shù)據(jù)：h,v,等已知：汽輪機(jī)蒸汽進(jìn)出口參數(shù)，怎樣求作功？可由圖表根據(jù)p1t1p2t2

求出焓降，從而得出作功的大小6/20/202591動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)2、水蒸汽不同于理想氣體，其狀態(tài)方程極其復(fù)雜。所以一般按溫度和壓力編排成類似于數(shù)據(jù)庫(kù)的表格，以便查取不同熱力狀態(tài)下水蒸汽的多種熱力參數(shù)(焓、熵、比容)

水和水蒸汽表(離散的點(diǎn))或?qū)⑦@些數(shù)據(jù)擬合成曲線

焓熵圖(離散與連續(xù)的結(jié)合)6/20/202592動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)水蒸汽表來(lái)源：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理目的：tp

hrts

psv查取方法:插值法6/20/202593動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)飽和水、干蒸汽、未飽和水、過(guò)熱蒸汽可通過(guò)水蒸汽表直接查出。濕蒸汽參數(shù)可按下式計(jì)算：6/20/202594動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202595動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202596動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202597動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/202598動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)溫熵圖液體熱ql=h′汽化潛熱r=h″-h′過(guò)熱熱量qsu=h-h″所以：

h′=ql

h″=ql

+r

h=ql

+r+qsu溫熵圖上任一點(diǎn)的焓值都可以用通過(guò)該點(diǎn)的定壓線、垂直線、縱坐標(biāo)軸和橫坐標(biāo)軸這樣四條線為界線的一塊面積來(lái)表示。6/20/202599動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)焓熵圖線算圖、莫里爾(德)來(lái)源：水蒸汽表目的：直接查取Δha定壓加熱b絕熱流動(dòng)定壓線群、定溫線群定容線群、干度線6/20/2025100動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/2025101動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)焓熵圖（h-s圖）6/20/2025102動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)第九節(jié)水蒸汽的典型熱力過(guò)程6/20/2025103動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)定壓流動(dòng)過(guò)程

工質(zhì)在設(shè)備中進(jìn)行定壓流動(dòng)時(shí)所吸入（或放出）的熱量等于其焓的增加（或減小）。

絕熱流動(dòng)的作功過(guò)程

水蒸汽在絕熱情況下流經(jīng)汽輪機(jī)時(shí)乃是依靠它的焓降轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)功。

6/20/2025104動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)通過(guò)噴管的絕熱流動(dòng)能量方程式：

工質(zhì)流經(jīng)噴管時(shí)，如果發(fā)生絕熱膨脹，則其動(dòng)能必將增大。6/20/2025105動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)噴管的型式根據(jù)噴管截面形狀的不同，噴管可分為兩種型式：漸縮噴管和漸縮漸擴(kuò)噴管。

漸縮噴管漸縮漸擴(kuò)噴管（拉伐爾噴管）6/20/2025106動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)噴管型式的選?。?/p>

當(dāng)

p2/p1≥βc

時(shí)，采用漸縮噴管，噴管出口能獲得亞音速或音速流動(dòng)；當(dāng)p2/p1＜βc

時(shí)，采用漸縮漸擴(kuò)噴管，噴管出口能獲得超音速流動(dòng)，在最小界面處的流速理論上等于當(dāng)?shù)匾羲佟?/p>

注：βc=pc/p16/20/2025107動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)絕熱節(jié)流節(jié)流：

流體在管道中流動(dòng)時(shí)，如果流經(jīng)閥門、擋板、孔板等障礙物，流體則產(chǎn)生渦流和摩擦，即產(chǎn)生局部阻力損失，因而引起壓力顯著下降，這種現(xiàn)象，稱為節(jié)流。節(jié)流后h2=h1p2＜p1s2＞s1工質(zhì)通過(guò)孔板時(shí)的絕熱節(jié)流6/20/2025108動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)絕熱節(jié)流后，工質(zhì)的作功能力將下降。絕熱節(jié)流在h-s圖上表示6/20/2025109動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)第十節(jié)熱力學(xué)第二定律6/20/2025110動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)熱力學(xué)基本定律6/20/2025111動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)熱力學(xué)第二定律的表述克勞修斯說(shuō)法：熱不可能自發(fā)地、不付代價(jià)地從低溫物體傳到高溫物體。開爾文-浦朗克說(shuō)法：任何發(fā)動(dòng)機(jī)都不可能只從單一的熱源吸熱，并把它連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)楣Α?/20/2025112動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)熱力過(guò)程6/20/2025113動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)熱力循環(huán)6/20/2025114動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)循環(huán)及其熱效率循環(huán)：工質(zhì)從某一狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過(guò)一連串的狀態(tài)變化，而重新回到原來(lái)的狀態(tài)，工質(zhì)所經(jīng)歷的這些熱力過(guò)程的綜合，稱為熱力循環(huán)，簡(jiǎn)稱循環(huán)。若循環(huán)的膨脹功大于壓縮功，則循環(huán)的效果是使熱能在一定的條件下連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，這種循環(huán)稱為“正向循環(huán)”或“熱力循環(huán)”。（如右圖所示）每一個(gè)循環(huán)熱機(jī)所作的凈功為：6/20/2025115動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)循環(huán)的熱效率若工質(zhì)經(jīng)過(guò)一個(gè)循環(huán)，從高溫?zé)嵩次盏臒崃繛閝1而向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃繛棣騫2︱，則

根據(jù)熱力學(xué)第一定律：則循環(huán)的熱效率：

6/20/2025116動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)是在一定溫度界限內(nèi)熱效率最高的循環(huán)，它是由兩個(gè)可逆的定溫過(guò)程和兩個(gè)可逆的絕熱過(guò)程組成的。

1→2：定溫吸熱過(guò)程；

2→3：絕熱膨脹作功過(guò)程；

3→4：定溫放熱過(guò)程；

4→1：絕熱壓縮過(guò)程。卡諾循環(huán)的熱效率

6/20/2025117動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)卡諾定理卡諾循環(huán)的熱效率僅取決于熱源溫度T1和冷源溫度T2而與工質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)，T1愈高、T2愈低時(shí)，熱效率愈高；任何熱能動(dòng)力裝置的循環(huán)效率都不可能達(dá)到100%；當(dāng)T2=T1時(shí)，卡諾循環(huán)的熱效率等于零，這說(shuō)明，只有單一熱源的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)是不可能存在的。6/20/2025118動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)第十一節(jié)朗肯循環(huán)6/20/2025119動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)簡(jiǎn)單蒸汽動(dòng)力裝置的理想可逆循環(huán)稱為朗肯循環(huán)。朗肯循環(huán)的組成實(shí)現(xiàn)朗肯循環(huán)所需的熱力設(shè)備包括：鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器、給水泵等。6/20/2025120動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)朗肯循環(huán)是由以下熱力過(guò)程組成的：1—2：過(guò)熱蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的絕熱膨脹作功過(guò)程2—3：乏汽在凝汽器中的定壓放熱過(guò)程

3—4：凝結(jié)水在給水泵中的絕熱壓縮過(guò)程4—5—6—1：給水在省煤器、汽鍋和過(guò)熱器中定壓吸熱過(guò)程

6/20/2025121動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)朗肯循環(huán)的熱效率

則朗肯循環(huán)的熱效率為：當(dāng)p1≤10MPa時(shí)，水泵功可忽略不計(jì)，此時(shí)：6/20/2025122動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)提高朗肯循環(huán)熱效率的途徑提高初溫、初壓；降低背壓。

6/20/2025123動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)提高初壓，可以提高平均吸熱溫度，從而提高循環(huán)熱效率，但卻使乏汽干度降低，對(duì)汽輪機(jī)內(nèi)效率、安全運(yùn)行不利(x>0.85~0.88)發(fā)展方向：越來(lái)越高中壓高壓超高壓亞臨界超臨界超超臨界1、提高初壓p16/20/2025124動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)提高初溫可以提高平均吸熱溫度，并提高乏汽干度，但受到材料耐溫性能的限制。發(fā)展方向：不易提高

540-555℃2、提高初溫t16/20/2025125動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)降低終壓可以降低平均放熱溫度，從而提高效率限制：環(huán)境溫度(真空如何形成?)；循環(huán)泵電耗

全廠經(jīng)濟(jì)性(凝汽器中的乏汽壓力，即汽輪機(jī)背壓)3、降低終壓p26/20/2025126動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)朗肯循環(huán)由于工質(zhì)的平均吸熱溫度比循環(huán)的最高溫度低得多，因而其循環(huán)熱效率低?；鹆Πl(fā)電廠都不直接采用上述簡(jiǎn)單的朗肯循環(huán)，而是采用平均吸熱溫度比較高的回?zé)嵫h(huán)和再熱循環(huán)。6/20/2025127動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)朗肯循環(huán)—現(xiàn)代蒸汽動(dòng)力裝置的基本循環(huán)實(shí)際中對(duì)朗肯循環(huán)做改進(jìn)回?zé)嵫h(huán)+再熱循環(huán)6/20/2025128動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)第二章傳熱學(xué)基礎(chǔ)6/20/2025129動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)傳熱學(xué)是研究熱能傳遞規(guī)律的學(xué)科。溫差的存在，必然會(huì)引起熱量從高溫物體向低溫物體進(jìn)行傳遞?；痣姀S的生產(chǎn)過(guò)程，很多是和傳熱過(guò)程密切相聯(lián)系的。熱量傳遞的三種基本方式：導(dǎo)熱

(熱傳導(dǎo))對(duì)流換熱輻射換熱第一節(jié)概述6/20/2025130動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)導(dǎo)熱：物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移，依靠分子、原子、自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的熱量傳遞。對(duì)流換熱：流體和它所接觸的固體壁面之間的熱量傳遞方式。輻射換熱：物體之間通過(guò)電磁波來(lái)傳遞熱量，稱為輻射換熱。6/20/2025131動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)第二節(jié)導(dǎo)熱6/20/2025132動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)

導(dǎo)熱：物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移，依靠分子、原子、自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的熱量傳遞。6/20/2025133動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)傅立葉定律

1822，傅立葉假定固體中熱的傳導(dǎo)率正比于溫度梯度。傅立葉定律表示為：λ－導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m·℃)6/20/2025134動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)表示物質(zhì)導(dǎo)熱能力的大小，它是物質(zhì)的一個(gè)物性參數(shù)，可用導(dǎo)熱儀來(lái)測(cè)定。W/(m·℃)6/20/2025135動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱系數(shù)小于0.23W/(m.℃)的材料習(xí)慣上稱為：“保溫材料”或“絕熱材料”6/20/2025136動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)不同的物質(zhì)具有不同的導(dǎo)熱系數(shù)，同一物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)的大小也隨物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、濕度、壓力以及溫度等因素而變化。導(dǎo)熱系數(shù)

6/20/2025137動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)導(dǎo)熱系數(shù)

6/20/2025138動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)二、通過(guò)無(wú)限大平壁的導(dǎo)熱問(wèn)題一維穩(wěn)態(tài)無(wú)內(nèi)熱源為常數(shù)類比：歐姆定律導(dǎo)熱熱阻6/20/2025139動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)引入熱阻的概念后：可把串、并聯(lián)的思想用于導(dǎo)熱計(jì)算通過(guò)多層平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱總熱阻=串聯(lián)熱阻之和：6/20/2025140動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)對(duì)流換熱是指流動(dòng)著的流體和固體壁面接觸時(shí)，相互間的換熱過(guò)程。這一過(guò)程既包括流體各部分因發(fā)生相對(duì)位移所引起的熱量轉(zhuǎn)移（對(duì)流作用），同時(shí)也包括流體分子之間的導(dǎo)熱作用，其總的結(jié)果稱為“對(duì)流換熱”。如果沒有流體的運(yùn)動(dòng)，則熱量的傳遞將是“導(dǎo)熱”第三節(jié)對(duì)流換熱6/20/2025141動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)6/20/2025142動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)兩種對(duì)流熱量轉(zhuǎn)換形式強(qiáng)迫對(duì)流流體的流動(dòng)是外力的驅(qū)動(dòng)，如：泵或風(fēng)機(jī)自然對(duì)流流體內(nèi)的溫差，導(dǎo)致流體的密度不同，冷流體（密度大）將下沉，熱流體將上升。6/20/2025143動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)強(qiáng)迫對(duì)流換熱例子6/20/2025144動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)自然對(duì)流換熱例子（一）6/20/2025145動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)自然對(duì)流換熱例子（二）6/20/2025146動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)自然對(duì)流換熱例子（三）6/20/2025147動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)牛頓冷卻定律對(duì)流換熱量Q與換熱表面積F以及固體壁面和流體之間的溫度差(tw-tf

)成正比。即：a—對(duì)流換熱系數(shù)，（或放熱系數(shù)）W/(m2·℃)放熱系數(shù)

表示流體和固體壁面之間的換熱強(qiáng)度6/20/2025148動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)影響對(duì)流換熱強(qiáng)度的主要因素

對(duì)流換熱，熱量的傳遞總是和流體的流動(dòng)聯(lián)系在一起，因此使這類問(wèn)題大為復(fù)雜化。一般，對(duì)流換熱強(qiáng)弱與流動(dòng)發(fā)生的原因、流體的流動(dòng)狀況、流體的熱物性以及固體表面的形狀、大小等一系列因素有關(guān)。6/20/2025149動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)影響對(duì)流換熱強(qiáng)度的主要因素1、流動(dòng)發(fā)生的原因（自由流動(dòng)受迫流動(dòng)）自由流動(dòng)受迫流動(dòng)密度不同泵與風(fēng)機(jī)2、流體的流動(dòng)狀況（層流紊流）用雷諾數(shù)Re來(lái)判定

Re<2300

層流

Re>1104

紊流層流紊流受迫流動(dòng)換熱強(qiáng)度大于自由流動(dòng)紊流(湍流)換熱強(qiáng)度大于層流6/20/2025150動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)3、流體的物理性質(zhì)密度粘度導(dǎo)熱系數(shù)定壓比熱4、換熱表面的形狀、大小和布置膜式肋片鰭片錯(cuò)列順列5、流體集態(tài)的變化凝結(jié)、沸騰凝結(jié)換熱或沸騰換熱大于非相變的對(duì)流6/20/2025151動(dòng)力工程－熱工基礎(chǔ)對(duì)流換熱情況

W/(m2?℃)空氣自由流動(dòng)5~50空氣管內(nèi)受迫流動(dòng)25~500水作自由流動(dòng)100~500水作受迫流動(dòng)250~15000水發(fā)生沸騰