熱仿真(關(guān)于熱工)

1.關(guān)于熱工基礎(chǔ)知識(shí)

工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)的簡(jiǎn)稱。其中工程熱力學(xué)主要是研究熱力學(xué)機(jī)械的效率和熱力學(xué)工質(zhì)參與的能量轉(zhuǎn)換在工程上的應(yīng)用，如將熱力學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能推動(dòng)動(dòng)力機(jī)械做功以及其效率的學(xué)科，再如，空調(diào)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成熱力學(xué)能等；而傳熱學(xué)是研究熱量傳遞的一門學(xué)科，如反應(yīng)堆的導(dǎo)熱，對(duì)流換熱，輻射能的傳遞等。

熱工主要應(yīng)用于熱能與動(dòng)力工程，核能科學(xué)與工程，熱加工工程等方面，還應(yīng)用于非工程方面。

熱現(xiàn)象是人類生活中最早接觸到的自然現(xiàn)象之一。遠(yuǎn)古時(shí)代的鉆木取火，就是機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能的例子。隨著人類在生產(chǎn)、生活上的需要，對(duì)熱的利用和認(rèn)識(shí)，經(jīng)歷了漫長的歲月，從取暖、熱食到制作金屬工具，有過不少發(fā)明創(chuàng)造，我國在12至13世紀(jì)就有用火力來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的走馬燈和使用火藥向后噴氣加速箭的飛行記載，這與現(xiàn)代燃?xì)廨啓C(jī)和火箭等噴氣推進(jìn)原理是一致的?？墒?，由于歷代王朝的封建統(tǒng)治，勞動(dòng)人民的創(chuàng)造發(fā)明得不到重視更談不到總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，形成一整套的理論，來促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展和人民生活的改善。

人類對(duì)熱的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)并逐漸形成熱力學(xué)這門學(xué)科，只是近300年的事。18世紀(jì)以前，動(dòng)力的來源主要是人力、畜力以及風(fēng)力、水力等自然動(dòng)力。隨著人類社會(huì)的發(fā)展，人們迫切地要求解決生產(chǎn)上動(dòng)力不足的問題，因此在18世紀(jì)發(fā)明了蒸汽機(jī)，實(shí)現(xiàn)了熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。蒸汽機(jī)在工業(yè)上的廣泛使用，促進(jìn)了工業(yè)的迅速發(fā)展。但是，由于蒸汽機(jī)笨重、效率不高等缺點(diǎn)，因而促使人們對(duì)于水和蒸汽以及其它物質(zhì)的熱力性質(zhì)進(jìn)行研究；與此同時(shí)，卡諾對(duì)如何提高熱效率，邁耶、焦?fàn)柕热藢?duì)熱與功的轉(zhuǎn)換規(guī)律進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)，從而建立了熱力學(xué)兩個(gè)基本定律，大大地促進(jìn)了熱力學(xué)這門學(xué)科的形成和發(fā)展，促使熱力發(fā)動(dòng)機(jī)不斷地發(fā)展與改進(jìn)以及新型動(dòng)力機(jī)的創(chuàng)造與發(fā)明。由于蒸汽機(jī)不宜用于運(yùn)輸工具上，而且也不能滿足由于工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展與高度集中所需要的巨大動(dòng)力，因此在熱力學(xué)有關(guān)理論的指導(dǎo)下，于19世紀(jì)末期，遂發(fā)明了內(nèi)燃機(jī)及蒸汽輪機(jī)，內(nèi)燃機(jī)具有效率高、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，蒸汽輪機(jī)則具有效率高、功率大的優(yōu)點(diǎn)。內(nèi)燃機(jī)及蒸汽輪機(jī)的出現(xiàn)，極大地促進(jìn)并發(fā)展了熱力學(xué)中熱力過程和熱力循環(huán)的研究。而蒸汽輪機(jī)又推動(dòng)了高參數(shù)蒸汽性質(zhì)及高速氣流等問題的研究，使熱力學(xué)兩個(gè)定律應(yīng)用于工程實(shí)際中，形成了工程熱力學(xué)學(xué)科。

第二次世界大戰(zhàn)期間出現(xiàn)的噴氣式飛機(jī)和遠(yuǎn)射程火箭所用的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，由于能產(chǎn)生巨大的動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)，所以能滿足高速高空飛行的要求，成為進(jìn)入宇宙空間的主要?jiǎng)恿?。?duì)航空燃?xì)廨啓C(jī)作部分改造，即成為地面上所用的燃?xì)廨啓C(jī)，在發(fā)電站、機(jī)車和船舶中已廣泛使用，并在工程熱力學(xué)中也發(fā)展了相應(yīng)的研究內(nèi)容。

近年來原子能動(dòng)力裝置的利用，為人類開辟了利用能源的新紀(jì)元。此外，還出現(xiàn)了能量直接轉(zhuǎn)換的新技術(shù)，它既可提高轉(zhuǎn)換的效率，又可免去龐大的熱力機(jī)械，例如化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成為電能的燃料電池，熱能直接轉(zhuǎn)化成電能的溫差電池和磁流體發(fā)電等。這在熱力學(xué)中也現(xiàn)出相應(yīng)的研究課題。

2.紅外熱成像儀有哪些基礎(chǔ)知識(shí)

1、電氣裝置：可發(fā)現(xiàn)接頭松動(dòng)或接觸不良，不平衡負(fù)荷，過載，過熱等隱患.這些隱患可能造成的潛在影響是產(chǎn)生電弧、短路、燒毀、起火.2、變壓器：可以發(fā)現(xiàn)的隱患有接頭松動(dòng)，套管過熱，接觸不良（抽頭變換器），過載，三相負(fù)載不平衡，冷卻管堵塞不暢.其影響為產(chǎn)生電弧、短路、燒毀、起火.3、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)：可以發(fā)現(xiàn)的隱患是軸承溫度過高，不平衡負(fù)載，繞組短路或開路，碳刷、滑環(huán)和集流環(huán)發(fā)熱，過載過熱，冷卻管路堵塞.其影響為有問題的軸承可以引起鐵芯或繞組線圈的損壞；有毛病的碳刷可以損壞滑環(huán)和集流環(huán)，進(jìn)而損壞繞組線圈.還可能引起驅(qū)動(dòng)目標(biāo)的損壞.4、電氣設(shè)備維修檢查，屋頂查漏，節(jié)能檢測(cè)，環(huán)保檢查，安全防盜，森林防火，無損探傷，質(zhì)量控制，醫(yī)療檢查等等也很有效益.5：診斷人體疾病，運(yùn)用經(jīng)絡(luò)學(xué)，在人腦的研究工作及在研究疾病治療方法中的應(yīng)用；特別是在診斷哮喘病，痹癥，腰椎間盤突出癥，運(yùn)動(dòng)病，惡性腫瘤等病癥具有無放射性，一次多臟器全身掃描的非接觸測(cè)量的優(yōu)點(diǎn).是綜合確診人體某種疾病的一種有用手段.6：建筑物外墻的監(jiān)測(cè).通過表面溫度可以為我們提供有關(guān)樓宇結(jié)構(gòu)、管道系統(tǒng)、供暖通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)的許多信息.在透過紅外鏡頭觀察時(shí)，平日肉眼看不到的問題會(huì)突現(xiàn)眼前.使用紅外熱像儀，可以檢測(cè)到空氣泄漏、水分積累、管道堵塞、墻壁后面的結(jié)構(gòu)特征以及過熱的電氣線路等，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化記錄歸檔.通過用這種工具對(duì)表面進(jìn)行掃描，您可以快速發(fā)現(xiàn)通常代表潛在問題的溫度變化，并以詳細(xì)的圖形報(bào)告的形式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄.7：紅外熱成像儀在自然環(huán)境方面的應(yīng)用.監(jiān)控自然環(huán)境，如山體滑坡、火山爆發(fā).。

3.求熱工儀表基礎(chǔ)知識(shí)

學(xué)習(xí)好儀表維護(hù)要從四點(diǎn)著手，一是懂儀表原理，二是熟悉線路走向，三是清楚工藝，四是故障的綜合判斷能力.具體工作中做到：收集所有儀表的廠家說明書，收集圖紙或自己制作線路走向圖，從工藝上搞清重要儀表對(duì)生產(chǎn)的影響，重要儀表和經(jīng)常損壞儀表的備件準(zhǔn)備.當(dāng)然，最重要的是具備基礎(chǔ)的儀表知識(shí)，以及相關(guān)的電氣和PLC一些基本知識(shí)

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4.金屬熱處理基礎(chǔ)知識(shí)是什么

金屬熱處理的工藝 熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過程。

這些過程互相銜接，不可間斷。 加熱是熱處理的重要工序之一。

金屬熱處理的加熱方法很多，最早是采用木炭和煤作為熱源，進(jìn)而應(yīng)用液體和氣體燃料。電的應(yīng)用使加熱易于控制，且無環(huán)境污染。

利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過熔融的鹽或金屬，以至浮動(dòng)粒子進(jìn)行間接加熱。 金屬加熱時(shí)，工件暴露在空氣中，常常發(fā)生氧化、脫碳（即鋼鐵零件表面碳含量降低），這對(duì)于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。

因而金屬通常應(yīng)在可控氣氛或保護(hù)氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝方法進(jìn)行保護(hù)加熱。 加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數(shù)之一，選擇和控制加熱溫度 ，是保證熱處理質(zhì)量的主要問題。

加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異，但一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織。另外轉(zhuǎn)變需要一定的時(shí)間，因此當(dāng)金屬工件表面達(dá)到要求的加熱溫度時(shí)，還須在此溫度保持一定時(shí)間，使內(nèi)外溫度一致，使顯微組織轉(zhuǎn)變完全，這段時(shí)間稱為保溫時(shí)間。

采用高能密度加熱和表面熱處理時(shí)，加熱速度極快，一般就沒有保溫時(shí)間，而化學(xué)熱處理的保溫時(shí)間往往較長。 冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控制冷卻速度。

一般退火的冷卻速度最慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進(jìn)行淬硬。

金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理三大類。根據(jù)加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類又可區(qū)分為若干不同的熱處理工藝。

同一種金屬采用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的性能。鋼鐵是工業(yè)上應(yīng)用最廣的金屬，而且鋼鐵顯微組織也最為復(fù)雜，因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多。

整體熱處理是對(duì)工件整體加熱，然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

退火是將工件加熱到適當(dāng)溫度，根據(jù)材料和工件尺寸采用不同的保溫時(shí)間，然后進(jìn)行緩慢冷卻，目的是使金屬內(nèi)部組織達(dá)到或接近平衡狀態(tài)，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進(jìn)一步淬火作組織準(zhǔn)備。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細(xì)，常用于改善材料的切削性能，也有時(shí)用于對(duì)一些要求不高的零件作為最終熱處理。

淬火是將工件加熱保溫后，在水、油或其它無機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻。淬火后鋼件變硬，但同時(shí)變脆。

為了降低鋼件的脆性，將淬火后的鋼件在高于室溫而低于650℃的某一適當(dāng)溫度進(jìn)行長時(shí)間的保溫，再進(jìn)行冷卻，這種工藝稱為回火。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”，其中的淬火與回火關(guān)系密切，常常配合使用，缺一不可。

“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同，又演變出不同的熱處理工藝 。為了獲得一定的強(qiáng)度和韌性，把淬火和高溫回火結(jié)合起來的工藝，稱為調(diào)質(zhì)。

某些合金淬火形成過飽和固溶體后，將其置于室溫或稍高的適當(dāng)溫度下保持較長時(shí)間，以提高合金的硬度、強(qiáng)度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時(shí)效處理。

把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結(jié)合起來進(jìn)行，使工件獲得很好的強(qiáng)度、韌性配合的方法稱為形變熱處理；在負(fù)壓氣氛或真空中進(jìn)行的熱處理稱為真空熱處理，它不僅能使工件不氧化，不脫碳，保持處理后工件表面光潔，提高工件的性能，還可以通入滲劑進(jìn)行化學(xué)熱處理。 表面熱處理是只加熱工件表層，以改變其表層力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。

為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內(nèi)部，使用的熱源須具有高的能量密度，即在單位面積的工件上給予較大的熱能，使工件表層或局部能短時(shí)或瞬時(shí)達(dá)到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應(yīng)加熱熱處理，常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應(yīng)電流、激光和電子束等。

化學(xué)熱處理是通過改變工件表層化學(xué)成分、組織和性能的金屬熱處理工藝。化學(xué)熱處理與表面熱處理不同之處是后者改變了工件表層的化學(xué)成分。

化學(xué)熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(zhì)（氣體、液體、固體）中加熱，保溫較長時(shí)間，從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后，有時(shí)還要進(jìn)行其它熱處理工藝如淬火及回火。

化學(xué)熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。 熱處理是機(jī)械零件和工模具制造過程中的重要工序之一。

大體來說，它可以保證和提高工件的各種性能，如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應(yīng)力狀態(tài)，以利于進(jìn)行各種冷、熱加工。

例如白口鑄鐵經(jīng)過長時(shí)間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵，提高塑性 ；齒輪采用正確的熱處理工藝，使用壽命可以比不經(jīng)熱處理的齒輪成倍或幾十倍地提高；另外，價(jià)廉的碳鋼通過滲入某些合金元素就具有某些價(jià)昂的合金鋼性能，可以代替某些耐熱鋼、不銹鋼；工模具則幾乎全部需要經(jīng)過熱處理方可使用。麻煩采納，謝謝。

5.誰能介紹下熱敏電阻的基礎(chǔ)知識(shí)呢

熱敏電阻”一詞源于對(duì)“熱度敏感的電阻”這一描述的概括。

熱敏電阻包括兩種基本的類型，分別為正溫度系數(shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻非常適用于高精度溫度測(cè)量。

要確定熱敏電阻周圍的溫度，您可以借助 Steinhart-Hart 公式：T=1/(A0+A1(lnRT)+A3(lnRT3)） 來實(shí)現(xiàn)。 其中，T 為開氏溫度；RT 為熱敏電阻在溫度 T 時(shí)的阻值；而 A0、A1 和 A3 則是由熱敏電阻生產(chǎn)廠商提供的常數(shù)。

熱敏電阻的阻值會(huì)隨著溫度的改變而改變，而這種改變是非線性的，Steinhart-Hart 公式表明了這一點(diǎn)。在進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí)，需要驅(qū)動(dòng)一個(gè)通過熱敏電阻的參考電流，以創(chuàng)建一個(gè)等效電壓，|建設(shè)工程教育網(wǎng)|該等效電壓具有非線性的響應(yīng)。

您可以使用配備在微控制器上的參照表，嘗試對(duì)熱敏電阻的非線性響應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。即使您可以在微控制器固件上運(yùn)行此類算法，但您還是需要一個(gè)高精度轉(zhuǎn)換器用于在出現(xiàn)極端值溫度時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲。

另一種方法是，您可以在數(shù)字化之前使用“硬件線性化”技術(shù)和一個(gè)較低精度的 ADC。 其中一種技術(shù)是將一個(gè)電阻 RSER 與熱敏電阻 RTHERM 以及參考電壓或電源進(jìn)行串聯(lián)。

將 PGA（可編程增益放大器）設(shè)置為 1V/V，但在這樣的電路中，一個(gè) 10 位精度的 ADC 只能感應(yīng)很有限的溫度范圍（大約 ±25°C） 請(qǐng)注意，在 中對(duì)高溫區(qū)沒能解析。 但如果在這些溫度值下增加 PGA 的增益，就可以將 PGA 的輸出信號(hào)控制在一定范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi) ADC 能夠提供可靠地轉(zhuǎn)換，從而對(duì)熱敏電阻的溫度進(jìn)行識(shí)別。

微控制器固件的溫度傳感算法可讀取 10 位精度的 ADC 數(shù)字值，并將其傳送到 PGA 滯后軟件程序。 PGA 滯后程序會(huì)校驗(yàn) PGA 增益設(shè)置，并將 ADC 數(shù)字值與顯示的電壓節(jié)點(diǎn)的值進(jìn)行比較。

如果 ADC 輸出超過了電壓節(jié)點(diǎn)的值，則微控制器會(huì)將 PGA 增益設(shè)置到下一個(gè)較高或較低的增益設(shè)定值上。如果有必要，微控制器會(huì)再次獲取一個(gè)新的 ADC 值。

然后 PGA 增益和 ADC 值會(huì)被傳送到一個(gè)微控制器分段線性內(nèi)插程序。 從非線性的熱敏電阻|建設(shè)工程教育網(wǎng)|上獲取數(shù)據(jù)有時(shí)候會(huì)被看作是一項(xiàng)“不可能實(shí)現(xiàn)的任務(wù)”。

您可以將一個(gè)串聯(lián)電阻、一個(gè)微控制器、一個(gè) 10 位 ADC 以及一個(gè) PGA 合理的配合使用，以解決非線性熱敏電阻在超過 ±25°C 溫度以后所帶來的測(cè)量難題。

6.熱處理工藝人員和操作人員必備的基礎(chǔ)知識(shí)有哪些

摘錄自《金屬熱處理工國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》

2 .2基礎(chǔ)知識(shí)

2.2.1基礎(chǔ)理論知識(shí)

(1)識(shí)圖知識(shí)。

(2) 金屬材料基礎(chǔ)知識(shí)。

(3)常用非金屬材料知識(shí)。

(4)熱傳遞基礎(chǔ)知識(shí)。

2.2.2 金屬熱處理工基礎(chǔ)知識(shí)

(1)常用熱處理設(shè)備知識(shí)（用途及基本結(jié)構(gòu)）。

(2)金屬的一般熱處理工藝、表面改性熱處理工藝。

(3)典型零件（主軸、齒輪等）的熱處理工藝。

(4)熱處理工藝管理知識(shí)。

(5)熱處理各種淬火介質(zhì)的冷卻性能知識(shí)。

(6)熱處理輔助設(shè)備、控溫儀表知識(shí)。

(7)熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)及校正知識(shí)。

2.2.3 工裝制作基礎(chǔ)知識(shí)

(1)識(shí)圖及繪圖。

(2)鉗工操作一般知識(shí)。

2.2.4 電工知識(shí)

(1)通用設(shè)備常用電器的種類及用途。

(2)電氣傳動(dòng)及控制原理基礎(chǔ)知識(shí)。

(3)安全用電知識(shí)。

2.2.5 安全文明生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)知識(shí)

(1)現(xiàn)場(chǎng)文明生產(chǎn)要求。

(2)安全操作與勞動(dòng)保護(hù)知識(shí)。

(3)環(huán)境保護(hù)知識(shí)。

2.2.6 質(zhì)量管理知識(shí)

(1)企業(yè)的質(zhì)量方針。

(2)崗位的質(zhì)量要求。

(3)質(zhì)量保證措施與責(zé)任。

2.2.7相關(guān)法律、法規(guī)知識(shí)

(1)勞動(dòng)法相關(guān)知識(shí)。

(2)合同法相關(guān)知識(shí)。

7.怎么理解熱模擬的含義呢

研究傳熱現(xiàn)象的手段之一，主要用于求解熱傳導(dǎo)問題。

熱模擬試驗(yàn)在金屬熱變形研究中的應(yīng)用，熱模擬更多的是分析帶有功率器件的設(shè)備的溫度分布，從而來指導(dǎo)設(shè)備的散熱設(shè)計(jì)，避免功率因高溫而失效甚至燒毀。借助熱模擬來模擬電器的發(fā)熱情況，設(shè)計(jì)散熱器，看它們是否滿足要求，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后批量生產(chǎn)~還有現(xiàn)在的LED，那東西確實(shí)省電，但也會(huì)有功率的熱耗損（即發(fā)熱），如何對(duì)LED散熱也是現(xiàn)在比較關(guān)注的問題~除了這些電子設(shè)備，一些換熱器的設(shè)計(jì)也需要用熱模擬來確定其效率，從而更快的找到最優(yōu)的方案，不至于浪費(fèi)時(shí)間和金錢來進(jìn)行一大堆的實(shí)驗(yàn)~還有房間里空調(diào)送風(fēng)口的布置對(duì)室內(nèi)冷空氣分布的影響，對(duì)人體散熱的影響~~~等等 另外，熱模擬一般還伴隨有流體的流動(dòng)，如風(fēng)冷的空氣，水冷的水或其他液體，所以熱模擬軟件也可用來確定一些純流動(dòng)的問題，這個(gè)應(yīng)用就更多了，小到水龍頭的阻力特性，大到汽車和飛機(jī)行駛時(shí)的受力情況（這里面可能又有空氣動(dòng)力學(xué)的問題），大家常說流線型的汽車飛機(jī)，這些設(shè)計(jì)也可以用熱模擬來進(jìn)行模擬和指導(dǎo)哦，專業(yè)的熱模擬軟件還可以模擬燃燒，反正只要你能想到的和熱有關(guān)的東西都可以用熱模擬來分析。