【正文】 工程熱力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)（了解） 工質(zhì)的狀態(tài)： 系統(tǒng)中某瞬間工質(zhì)熱力性質(zhì)的總狀況稱為工質(zhì)的熱力狀態(tài)，簡(jiǎn)稱為工質(zhì)的狀態(tài)。 ● 改變表面的輻射特性，采用選擇形涂層， 既增強(qiáng)對(duì)投入輻射的吸收，又削弱本身對(duì)環(huán)境的輻射換熱損失例如氧化鋁、碳黑、氧化鎂等； ● 附加抑制對(duì)流的元件。 常用的絕熱材料有：巖棉、玻璃棉、泡沫 塑料、微孔硅酸鹽、珍珠巖等。 ● 靠外力強(qiáng)化換熱： 用機(jī)械或電的方法使傳熱面或流體產(chǎn)生振蕩；對(duì)流體施加聲波或 超聲波，使流體交替地受壓縮和膨脹，以增加脈動(dòng)；外加靜電場(chǎng)，使傳熱面附近電介質(zhì)流體的混合作用加強(qiáng)，強(qiáng)化對(duì)流換熱。 ● 改變換熱表面狀況： 增加換熱表面粗糙度；在換熱表面涂度表面張力很小的材料；小直徑管代替大直徑管，用橢圓管代替圓管提高表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。 ● 在流體中加入添加劑： 在流體內(nèi)加入一些添加劑，可以改變流體的某些物理性能，達(dá)到強(qiáng)化傳熱的效果。 增強(qiáng)傳熱的主要途徑 ● 擴(kuò)展傳熱面： 擴(kuò)展傳熱壁表面，如采用肋壁、肋片管、波紋管、板翅式換熱面等，使換 熱設(shè)備單位體積的傳熱面積增加。傳熱阻力的大小與流體的性質(zhì)、流動(dòng)狀況、壁的材 料以及形狀等諸多因素有關(guān)。K)或 W／ (m2 ． K)。國際單位是 J／ (m2 ● 傳熱系數(shù)：即單位時(shí)間、單位壁面積上，冷熱流體間每單位溫度差可傳遞的熱量。傳熱過程即為： 熱量由熱流體以對(duì)流換熱傳給壁的左側(cè)；又以導(dǎo)熱方式通過壁；再由壁右側(cè)以對(duì)流換熱方式傳給冷流體。設(shè)有一大平壁，面積為 A；厚度為 δ；它的一側(cè)為 tf1溫度的熱流；另一側(cè)為 tf2溫度的冷流體；兩側(cè)對(duì)流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分別為 h h2；兩側(cè)壁面溫度分別為 tw tw2；平壁材料導(dǎo)熱系數(shù)為 λ。 削弱傳熱 是指采取隔熱保溫措施，降低換熱設(shè)備傳熱損失，即降低傳熱系數(shù)、增加傳熱熱阻，達(dá)到節(jié)能、安全防護(hù)和滿足工藝要求等目的。 工程實(shí)際中，很多場(chǎng)合要求增強(qiáng)或削弱傳熱過程。 傳熱過程 導(dǎo)熱、熱對(duì)流和熱輻射三種基本傳熱方式的組合，形成了由溫度差引起的傳熱過程。物體表面每單位時(shí)間、單位面積向?qū)ν廨椛涞臒崃糠Q為輻射力，其單位是 W／ m2，其大小與物體表面性質(zhì)及溫度有關(guān)。 ● 熱輻射傳熱過程并不需要像導(dǎo)熱或熱對(duì)流那樣以冷、熱物體的直接接觸傳遞熱量。 熱輻射 ● 依靠物體表面對(duì)外發(fā)射可見和不可見的射線 (電磁波 )傳遞熱量稱為熱輻射，也稱 為輻射換熱。 例如：熱水暖氣片外壁面與空氣間的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) ~6W／ (m2． K) ● 由于對(duì)流換熱是通過導(dǎo)熱和熱對(duì)流兩種方式進(jìn)行熱量傳遞的，從而影響這兩種傳熱方式的因素都會(huì)影響對(duì)流換熱過程，這些因素包括：流體的流動(dòng)起因 (分為自然 對(duì)流和受迫對(duì)流 )和流動(dòng)狀態(tài)(分為層流和紊流 )、流體的熱物理性質(zhì) (包括比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、密度等 )、流體的相變 (包括冷凝、沸騰、升華、融化、凝固等 )、和換熱表面的幾何因素 (包括壁面尺寸、粗糙度、形狀及與流體的相對(duì)位置等 )。 ● 工程上常見的傳熱情況 (如管殼式換熱器、蒸汽鍋爐的管束、冰箱的冷凝器等 )往往不是單純的熱對(duì)流，而是流體與固體壁直接接觸時(shí)的換熱過程，這時(shí)既有熱對(duì)流也伴隨有熱傳導(dǎo)，已不再是基本傳熱方式，將其稱為對(duì)流換熱 (又稱放熱 )。K)。 例如： 普通混凝土： 0． 75～ 0． 8W／ (m ● 導(dǎo)熱系數(shù)又稱導(dǎo)熱率，是指單位厚度的物體具有單位溫度差時(shí)，在它的單位面積上單位時(shí)間的導(dǎo)熱量，其單位是 W／ (m 傳熱學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)（熟悉） 一、熱量傳遞的基本方式 （導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射） 二、增強(qiáng)和削弱傳熱途徑 導(dǎo)熱，又稱熱傳導(dǎo) ● 導(dǎo)熱是指物體各部分無相位移或不同物體直接接觸時(shí)，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行的熱量傳遞現(xiàn)象。 駝峰型曲線表示當(dāng)流量是自零逐漸增加時(shí)，揚(yáng)程上升達(dá)到最高值后開始下降。 平坦型的流量與揚(yáng)程曲線表示當(dāng)流量變動(dòng)很大時(shí)能保持基本恒定的揚(yáng)程。 泵與風(fēng)機(jī)的實(shí)際性能曲線：在性能曲線中， 流量與揚(yáng)程曲線揭示了泵或風(fēng)機(jī)的兩個(gè)最重要、最有實(shí)用意義的性能參數(shù)之間的關(guān)系。通常用機(jī)械效率表示機(jī)械損失的大小。通常用容積效率表示容積損失的大小。由于結(jié)構(gòu)上有運(yùn)動(dòng)部件和固定部件存在著縫隙，產(chǎn)生了流體從高壓區(qū)通過縫隙泄漏到低壓區(qū)的可能。水力損失常以水力效率來評(píng)估。 ● 水力損失：與過流部件的幾何形狀、壁面粗糙度以及流體的黏性密切相關(guān)。 ● 在流體內(nèi)部投加極少量的添加劑，使其影響流體運(yùn)動(dòng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)減阻。 對(duì)于管子截面變化的變徑管，應(yīng)采用一定長(zhǎng)度的漸縮管或漸擴(kuò)管。 ● 對(duì)于管道的管件采取的減小阻力措施： 合理地采用曲率半徑 R，可以減少阻力。 ?vd?Re減小阻力的措施 ● 減小管壁的粗糙度和用柔性邊壁代替剛性邊壁。 流體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)（熟悉） 靜止流體力學(xué)特性 流體的靜壓力：流體單位面積上所受到的垂直于該作用面的力， 單位為（ Pa)。 機(jī)電安裝工程技術(shù) 機(jī)電安裝工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 機(jī)電安裝工程施工技術(shù) 機(jī)電安裝工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 機(jī)械傳動(dòng)（掌握） 電工技術(shù)（掌握） 流體力學(xué)（熟悉） 傳熱學(xué)（熟悉） 工程熱力學(xué)（了解） 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與控制（了解） 測(cè)量技術(shù)（了解） 流體：液體、氣體 流體的物理性質(zhì)：質(zhì)量、密度、比容、 壓縮性 （流體體積隨壓力變化）、 膨脹性 （流體體積隨溫度變化）、 粘性 ：由于流體層與層之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的內(nèi)磨擦力，用 動(dòng)力粘滯系數(shù)來衡量值大小。每題的備選項(xiàng)中有 2個(gè)或 2個(gè)以上符合題意，至少 有 1個(gè)錯(cuò)項(xiàng)，錯(cuò)選，本題不得分；少選，所選的每個(gè)選項(xiàng)得 ）共 20分 三、案例題： （每題 20分，請(qǐng)根據(jù)背景資料按要求作答）共 6題 120分。全國一級(jí)建造師執(zhí)業(yè)資格考試輔導(dǎo) 機(jī)電安裝工程管理與實(shí)務(wù) 2022年 8月 1M410000 機(jī)電安裝工程 技 術(shù) 1M420220 機(jī)電安裝工程 項(xiàng)目管理實(shí)務(wù) 1M430000 機(jī)電安裝工程 法規(guī)及相關(guān)知識(shí) 考試題型 一、單項(xiàng)選擇題： （每題 1分。每題的備選項(xiàng)中只有 1個(gè)最符合題意）共 20分 二、多項(xiàng)選擇題： （每題 2分。 注意：選擇題主要考核技術(shù)和法規(guī)問題； 案例題主要考核實(shí)務(wù)，同時(shí)在分析問題時(shí)需要用到 技術(shù)和法規(guī)的原理。 溫度對(duì)流體粘滯系數(shù)影響很大，但對(duì)液體和氣體的影 響相反，當(dāng)溫度升高，液體粘滯系數(shù)降低，流動(dòng)性增加， 但氣體粘滯系數(shù)增加，流動(dòng)性降低。 計(jì)算公式： p=p0+ρgh p p0 h 運(yùn)動(dòng)基本方程 （ 1） 連續(xù)性方程 ： v1A1=v2A2 （ 2）能量方程（伯努力方程）： 流體阻力和阻力損失 沿程阻力：液體： 氣體： 局部阻力：液體： 氣體： gvdlhf 22?? 22vdlpf???gvha 22?? 22vp a ?? 層流和紊流 雷諾數(shù) Re： 臨界雷諾數(shù)為 2022，當(dāng) Re2022時(shí)為紊數(shù)； 當(dāng) Re2022時(shí)為層流。 ● 防止或推遲流體與壁面的分離，避免旋渦區(qū)的產(chǎn)生或減小旋渦區(qū)的大小和強(qiáng)度。 通風(fēng)彎管需安裝形式合理的導(dǎo)流片，達(dá)到減少局部阻力的效果。 對(duì)于三通或四通可設(shè)置導(dǎo)流隔板。 泵和風(fēng)機(jī)的能量損失減少方法 ● 泵與風(fēng)機(jī)的能量損失通常其產(chǎn)生原因分為三類，即 水力損失、容積損失、機(jī)械損失 。水力損失包括：進(jìn)口損失、撞擊損失、葉輪中的水力損失、動(dòng)壓轉(zhuǎn)換和機(jī)殼出口損失。 ●容積損失：葉輪工作時(shí)，機(jī)內(nèi)存在壓力較高和壓力較低的兩部分。這部分回流也獲得能量，但未能有效利用，形成了容積損失。 ●機(jī)械損失：泵和風(fēng)機(jī)的機(jī)械損失包括軸承和軸封的摩擦損失；葉輪轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)其外表與機(jī)殼內(nèi)流體之間發(fā)生的圓盤摩擦損失。 泵與風(fēng)機(jī)的全效率：等于水力效率、容積效率、機(jī)械效率的乘積。 流量與揚(yáng)程 (Q— H)曲線大致可分為三種： a為平坦型， b為陡降型， c為駝峰型。 陡降型曲線流量變化時(shí)，揚(yáng)程的變化相對(duì)較大。 駝峰型的泵或風(fēng)機(jī)在一定的運(yùn)行條件中，可能出現(xiàn)不穩(wěn)定工作，這種不穩(wěn)定工作，顯然應(yīng)當(dāng)避免。導(dǎo)熱是物質(zhì)的屬性，導(dǎo)熱過程可以在固體、液體及氣體中發(fā)生。K)，用來表示該物體材料的導(dǎo)熱能力大小。K)，純銅 ~400W／ (m 熱量傳遞的基本方式 熱對(duì)流 ● 依靠流體的運(yùn)動(dòng)，把熱量由一處傳遞到另一處的現(xiàn)象，稱為熱對(duì)流。 ● 對(duì)流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) (有時(shí)簡(jiǎn)稱對(duì)流換熱系數(shù) )，是指單位面積上，當(dāng)流體同壁之間為單位溫差，在單位時(shí)間內(nèi)所能傳遞的熱量，表達(dá)了該對(duì)流換熱過程的強(qiáng)弱。由于影響對(duì)流 換熱的因素很多，因此對(duì)流換熱的分析和計(jì)算必須分類進(jìn)行。其特點(diǎn)是物體的部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電磁波能發(fā)射出去，此電磁波能射到另一物體并被吸收而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，形成了傳熱過程。 ● 物體不論溫度高低，都在相互輻射能量，只是輻射能量的大小不同。例如：北京地區(qū)夏季中午 12： 00通過 3mm單層玻璃進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射力 E＝310～ 846(W／ m2)。例如熱水暖氣片的傳熱過程，熱水的熱量先以對(duì)流換熱方式傳給壁內(nèi)側(cè)，再由導(dǎo)熱方式通過壁面，然后壁外側(cè)空氣以對(duì)流換熱、壁與周圍物體間的輻射換熱方式將熱量傳給室內(nèi)。 增強(qiáng)傳熱 是從分析影響傳熱的各種因素出發(fā)，采取某些技術(shù)措施，提高換熱設(shè)備單位傳熱面積的傳熱量，即提高傳熱系數(shù)，減少傳熱熱阻，使工程設(shè)備趨于緊湊、節(jié)約金屬材料及降低動(dòng)力消耗。 增強(qiáng)和削弱傳熱的途徑 傳熱系數(shù)和傳熱熱阻 工程中常遇到熱量從固體壁面一側(cè)的高溫流體，通過固體壁傳遞給另一側(cè)低溫流體的過程，稱為傳熱過程。 假設(shè)傳熱過程處于穩(wěn)態(tài)，熱流方向與壁面垂直。 傳熱的熱流量基本計(jì)算式： Q=k(tf1tf2)A 式中 k—— 傳熱系數(shù)。 k值能反映傳熱過程的強(qiáng)弱。s ● 傳熱熱阻：傳熱過程的熱阻是冷、熱流體的換熱熱阻及壁的導(dǎo)熱熱阻之和，與傳熱系數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系。對(duì)于換熱器，傳熱系數(shù)是值越大，傳熱熱阻只值越小，傳熱就越好；對(duì)于熱力管道的保溫，傳熱系數(shù)是值越小，傳熱熱阻只值越大，保 溫性能越好。 ● 改變流動(dòng)狀況： 在管內(nèi)或管外加進(jìn)插入物 (如金屬螺旋環(huán)、盤片、翼型無等 )或在流體的進(jìn)口及壁面處產(chǎn)生旋流或射流等措施，增加流體的流速、增強(qiáng)擾動(dòng)以及改變流動(dòng)狀態(tài)，都能增強(qiáng)傳熱的效果。添加劑可以是固體 (如石墨、黃砂、鉛粉、玻璃球等 )或液體 (如油酸、硬脂酸等珠狀凝結(jié)促進(jìn)劑 )，它與換熱的流體組成氣 — 固、液 — 固、汽 — 液以及液 — 液混合流動(dòng)系統(tǒng)，增強(qiáng)換熱。 ● 改變能量傳遞方式： 如在流道中放置“對(duì)流 — 輻射板” (可用金屬網(wǎng)、多孔陶瓷板或瓷 環(huán)制成 )，該板與流體對(duì)流換熱而被加熱后就會(huì)產(chǎn)生輻射換熱，使壁面的熱流密度增加。 削弱傳熱的主要途徑 ● 在冷熱設(shè)備上包裹絕熱材料的保溫措施。 ● 將熱設(shè)備的外殼制成真空夾層， 夾層壁涂以反射率很高的涂層，提高絕熱性能。 例如；太陽能平板集熱器的玻璃蓋板與吸熱板間裝設(shè)蜂窩狀結(jié)構(gòu)的元件，抑制空氣對(duì)流、減少集熱器的對(duì)外輻射熱損失； ● 在保溫材料的表面或內(nèi)部添加憎水劑 。工質(zhì)的熱力狀態(tài)反映著工質(zhì)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的平均特性。 工質(zhì)的基本狀態(tài)參數(shù) 描述工質(zhì)狀態(tài)特性的各種物理量稱為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，熱力學(xué)中常用的狀態(tài)參數(shù)有溫度、壓力、比容、密度、內(nèi)能、焓、熵等。 溫度： 描述平衡熱力系統(tǒng)冷熱狀況的物理量。 國際單位制 (S1)規(guī)定熱力學(xué)溫標(biāo)符號(hào)用 T，單位代號(hào)為 K(中文：開 )。 國際單位制 (SI)規(guī)定攝氏溫標(biāo)為實(shí)用溫標(biāo)，符號(hào)用 t，單位名稱為攝氏度，單位符號(hào)為 ℃ 。在工程上通常采用 T＝ 273+t 壓力 對(duì)于一個(gè)充滿氣體的容器，其中氣體分子熱運(yùn)動(dòng)使大量氣體分子碰撞容器壁，形成了氣體對(duì)容器壁的壓力。 國際單位制 (SI)規(guī)定壓力單位的名稱為帕斯卡，單位符號(hào)為 Pa， 1Pa＝ 1N／ m2。 工程上常用測(cè)壓