制冷空调专业基础与实务之专业基础知识（精选）.pdf

北京制冷学会
2013年初级继续教育培训
专业基础知识
郭航教授

北京工业大学环境与能源工程学院制冷与低温工程系
.
E-mail: ******@bjut.
Tel.: 67391612-8311
主要内容
热工学
基本概念;热力学第一定律;热力学第二定律;水蒸
气和湿空气;气体和蒸气的流动;制冷空调基础;等。
工程流体力学及泵与风机
流体动力学;流动阻力和能量损失;管道计算;特定
流动分析;泵和风机与网络系统的匹配;等。
热工测试技术
测量技术基本知识;温度测量;压力测量;流速测量;
流量测量;热流测量;等。
热工学
基本概念
热力学系统:在热力学中,把某种边界所包围
的特定物质或空间称为热力学系统,简称热力
系或系统。
与外界没有任何物质交换的热力系称为闭口系。
与外界有物质交换的热力系称为开口系。
与外界没有热量交换的热力系称为绝热系。
与外界没有任何能量和物质交换的热力系称为
孤立系。
系统内各处性质均匀一致的热力系称为均匀系。
热工学
基本概念
热力状态:热力系某一瞬间的宏观物理状况称
为系统的热力状态,简称状态。
热力状态反映着工质大量分子热运动的平均特
性。

在不受外界影响的条件下,系统宏观性质不随
时间改变的状态称为平衡状态。

系统内部以及系统与外界之间不存在任何不平
衡势是实现热力学平衡的充分必要条件。
热工学
基本概念
状态参数:描写系统宏观状态的物理量称为状态参数。
内参数:与外界参考系无关,完全取决于系统本身的
物理状况。如:压力、温度、内能等。
外参数:由外部参考系决定的状态参数。如:系统的
高度、运动速度等。
强度量:与物质质量无关,如压力、温度等。
尺度量:与物质质量成比例,如内能、体积等。

热力学第零定律:若两个热力系分别与第三个热力系
热平衡时,那么,这两个热力系彼此也处于热平衡。
热工学
基本概念
功:在力的推动下,通过有序运动的方式传递的能量。
热量:在温差的推动下,通过微观无序运动的方式传
递的能量。
功和热量都是能量传递的量度,只在传递过程中才有
意义。是迁移能。

热力过程:热力系的宏观状态随时间发生变化,就是
系统经历了热力学过程,简称热力过程或过程。
准静态过程:系统状态变化的每一步,系统都处于平
衡状态的过程。
热工学
基本概念
可逆过程:一个系统从某一状态出发,经过任意过程A
到达另一状态,若存在着另一过程,他能使系统和外
界均复原,则过程A被称为可逆过程。
如果能量转换过程中存在着耗散效应,使有序能转变
成了无序能,则过程必是不可逆过程。
有限势差推动的过程也是不可逆过程。

可逆循环:全部由可逆过程组成的循环。
不可逆循环:含有不可逆过程的循环。
正循环。逆循环。
热工学
热力学第一定律
表述:自然界的能量有各种各样的表现形式。
能量既不会被创生,也不会被消灭。能量只能
从一个系统传递到另一个系统,或从一种形式
转变为另一种形式。而能量的总量是保持不变
的。对于热力系统而言,加给系统的热量等于
系统总能量的增加与对外作功之和。
Q=DE+W
总能量:是内能、宏观动能和宏观势能的总和。
实质:热力学第一定律是能量守恒和转换定律
在具有热现象的能量转换中的应用。
热工学
热力学第一定律
内能:是下列各能量的总和。
分子热运动形成的内动能;
分子间的相互作用力形成的内势能;
维持一定的分子结构的化学能、原子核
内部的原子能以及在电磁场作用下的电磁能量。
焓:状态参数之一,可理解为流动工质所携带
的能量。H=U+pV
比焓:h=u+pv
热工学
理想气体
理想气体:分子都是弹性的不占体积的质点,分子相互之
间没有作用力。
理想气体状态方程:pV=nRmT
其中:通用气体常数Rm= J/(mol•K)
比热:在准静态过程中单位物量的物体温度升高1K所需
的热量。c=dq/dT
定压比热大于定容比热。
气体比热与温度、压力有关。理想气体的比热仅是温度
的函数。