工热大作业 要求及参考题目_539605288

工程热力学课程综合性大作业

要求及参考题目

要求：

（1）可与他人共同完成前言（文献综述），每组最多三人（上课班内同学），分工合作；但每人需有独立完成的实质性内容。

（2）任选一题，各参数依实际情况而定，也可根据兴趣自拟题目，但要求与热力学有关；

（3）鼓励大量查阅文献（文中需标注引用文献），但要有自己思路和观点，而不是单纯的文献摘抄和拼凑；

注意：文中所引用的内容一定要标注参考文献序号，如：

Nishimura等[1]提出了指数形式的变孔隙率模型

王海等[2,3]对亚临界CO2蒸发换热进行了试验研究

（4）主要从能量合理利用的角度进行分析，而不要求技术细节；

（5）最后形成书面报告，要求格式规范，内容完整，应包括

a．封面：题目、姓名（班级、学号）、同组人员姓名、任课教师、论文完成年月日

b．正文：

b-1摘要、关键词

b-2引言（研究现状、文献综述）

b-3热力学分析、实例计算

b-4结论

b-5参考文献（格式：若为期刊，作者、题目、期刊名、卷、期、年，页码；

若为书籍，作者、书名、出版社、年份）

c．创新点

d．每个人的心得体会，包括个人所完成工作的详细说明。

（6）个人独立报告或每组交一份报告（注明合作伙伴）均可

目的：

（1）锻炼科研资料检索及综合能力；

（2）锻炼应用所学知识分析实际问题的能力；

（3）培养拼搏精神、团队分工协作等能力；

（4）培养科技论文撰写能力；

（5）培养创新意识和创新能力。

提交时间：截至第15周第一次课课堂(建议：双面打印，左侧简单装订)

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参考题目

一、 随着社会的发展与进步，人们对生活用热水（45°C）的需求量不断增

加。试以一年为周期，对比分析不同热水器，如燃气热水器，燃油热水器和热泵热水器的能量利用、经济及环保性。

提示：经济性主要包括：设备投资、能源消耗费和运行费，

环保性主要指CO2等污染物的排放量，

工质可选：R410a，407c， 134a 及CO2

试以北京和哈尔滨为例

二、一种从土壤中取放热的热泵（地源热泵）近些年在国内外得到重视和发

展。现北京地区有一300m2的别墅准备采用地源热泵供暖，试建立一个地源热泵供暖的方案，并从能量利用、环保、经济性能方面进行分析。

三、生物质能是国家很重视的一种可再生能源利用方式，针对其中的一种利

用方式，用热力学的分析方法进行分析。

四、 “温度对口、梯级利用”是能量高效利用的基本原则。仔细观察清华校

园及其他民用或工业生产中有那些能量利用不合理的地方，分析其原

因，用所学知识，提出具体改进措施和方案。

五．空气源热泵采暖在我国已有相当的普及，但是寒冷的冬天室外机（蒸发器）表面的结霜会降低其换热能力甚至导致系统无法运行，为此要

进行定期融霜而消耗额外的能源。太阳能为可再生能源，可否利用太

阳能畜热，为蒸发器供热，而避免结霜问题呢？再进一步，可否构成

利用太阳能的采暖热水及制冷系统？请构建该系统并进行对比分析。

六．对下述用能情况进行节能改造设计及可行性分析

冬天利用蒸汽通过换热器加热采暖水：蒸汽从183℃降到40℃，蒸汽流量40~60t/d。采暖热水从38℃升到44℃

利用蒸汽加热生产工艺用水：蒸汽从183℃降到70℃，之后排到环境中，流量30~50t/d，2.3~4.6t/h，蒸汽使用周期15h/d。生产工艺用水从18℃升到100℃，管道直径76mm和压力4公斤，生产工艺用水周期20h/d。

利用循环水对产品进行冷却：55℃的循环水后进入冷却塔放热，被冷却到30℃后再去冷却产品形成循环，流量100t/h，运行周期18h/d。

蒸汽价格：183元/吨

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