非再生能源：指储量有限，随被开发利用而日益减少，最终将会 枯竭的能源，如煤，石油，天然气等。
（5）根据开发利用过程中对环境的污染情况
清洁能源：对环境无污染或污染很小的能源，如太阳能，风能， 水能，海洋能等。
非清洁能源：对环境污染较大的能源，如煤，石油，天然气等。
2. 热能的利用
热能的利用通常有两种基本形式： 直接利用：将热能直接用于加热物体。 间接利用：把热能转化为其他形式的能而加以利用。
（1）机械能（Mechanical energy）
主要包括物体的动能和势能（宏观机械能）。 是人类最早认识和利用的能量。
（2）热能（Thermal energy）
指物质分子的热运动动能和由于分子之间相互作用力 而具有的位能。
温度是物体具有热能多少的宏观标志之一。
分子移动 分子转动 分子振动
蒸气动力装置（Steam power equipment）
包括：蒸汽机，蒸汽轮机装置。 主要设备：锅炉，汽轮机，冷凝器，给水泵等。
瓦特发明的蒸汽机
蒸汽火车
电厂蒸汽动力装置系统
燃气动力装置（Gas power equipment）
包括：内燃机（汽油机，柴油机），燃气轮机装置，喷气发动机等。
汽油发动机结构
热工基础（热工理论基础） 是由工程热力学和传热学两部分基本内容组成
的综合性热工技术理论基础。
热工基础的研究内容 （1）研究热能利用的基本规律； （2）提高热能利用率的方法和热能利用过程； （3）热现象中热量传递的基本规律。
0-2-1 工程热力学的研究内容
1. 热力学（Thermodynamics）
工程热力学与传热学
（热工基础）
中国石油大学（北京）机械与储运学院
工程热力学与传热学
绪论
绪论
内容要求： 量（Energy）
1. 能量：能量是物质运动的度量。
目前人们认识和利用的能量有
机械能（Mechanical energy） 热能 （Thermal energy） 电能 （Electrical energy） 化学能（Chemical energy） 核能 （Nuclear energy） 辐射能（Radiation energy）
核能蕴藏在物质原子核内部。 是通过核反应（核裂变或核聚变）释放的能量。
（6）辐射能（Radiation energy）
是物体以电磁波的形式向外发射的能量。 辐射能通常由其他形式的能量转换而来。
核裂变和核聚变
辐射能
0-1-2 热能及其利用
1. 能源：是指能够直接或间接提供能量的物质资源。
可被利用的能源
柴油发动机结构
V形六缸发动机
燃气轮机装置
航空发动机
核电装置（Nuclear power equipment）
原理：将原子核裂变释放的核能转变为热能，再转变为电能的系统。 主要设备：核反应堆，蒸汽发生器，汽轮机，冷凝器，给水泵等。
核电装置
核电与火力发电的比较
我国核电站的发展： • 已建成核电站：秦山一期，二期核电站，大亚湾一期，二期核电站。 • 在建核电站：岭澳核电站，秦山三期核电站，连云港核电站， 浙江三门核电站。
（3）根据开发利用情况及在社会经济生活中的地位
常规能源：指开发时间较长，技术比较成熟，被广泛利用的能源， 如煤炭，石油，天然气，水能等。
新能源：指开发时间较短，因技术不成熟尚未被大规模开发利用 的能源，如太阳能，风能，地热能，海洋能，生物质能，核能等。
（4）根据能否再生
可再生能源：指不会因被开发利用而明显减少，具有自然恢复 能力的能源，如太阳能，风能，海洋能，生物质能等。
风能 水力能 海洋能
Hydrodynamical
energy
Wind energy
太阳能
地热能
tidal energy
燃料的化学能
ocean
（煤，石油，天然气） energy
核能
Solar
0
Earth heat
Nuclear Power
Natural gas
Petroleum
Coal
2. 能源的分类
（1）直接利用（热利用）（The direct utilization）
厨房用热
太阳能热水器
熔炼炉
（2）间接利用（动力利用）（The powered utilization）
涉及到的能量转换
热能
机械能
热能
机械能
电能
热能
电能
热能的间接利用需要能量转换装置来实现
蒸汽动力装置（Steam power equipment） 燃气动力装置（Gas power equipment） 热电装置 （Heat and power equipment） 核电装置 （Nuclear power equipment） 太阳能装置 （Solar energy power equipment）
是一门研究物质的能量，能量的传递和转换以及能量与 物质性质之间普遍关系的科学。
2. 工程热力学
主要研究热能和机械能以及其它形式的能量之间相互 转换的规律。
（1）根据初始来源
地球本身蕴藏的能源：如核能，地热能等。 来自地球以外天体的能源：如太阳能，生物质能等。 地球与其他天体相互作用产生的能源：如潮汐能等。
（2）根据开发步骤
一次能源：在自然界以自然形态存在可以直接开发利用的能源， 如煤，石油，天然气，风能，水能，太阳能，地热能，海洋能等。
二次能源：由一次能源直接或间接转化而来的能源， 如电力，煤气，汽油沼气，氢气，甲醇，酒精等。
物体的动能和势能
物质分子热运动
（3）电能（Electrical energy）
是与电荷的运动与积蓄有关的能量。 电能通常由其他形式的能量转换而来。
（4）化学能（Chemical energy ）
与物质的分子结构有关，是通过物质的化学反应所 释放的能量。
一度电能做什么？
化学能和核能
（5）核能（Nuclear energy）
我国第一座自主设计建造的 30万千瓦压水堆核电站—— 浙江秦山核电站（秦山一期）
广东大亚湾核电站俯瞰图
各种能源与热能的转换以及热能的利用
天然气 石油 煤 核能
太阳能 地热能
燃烧炉 热
热电直接 转换装置
电
工业 热装置
电热装置
核反应 堆
能
热 机
机 械 能
发 电 机
能
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0-2 热工基础的研究内容