热能与动力工程专业英语.docx

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热能与动力工程专业英语

Chapter1IntroductiontoThermalScience

第一章热科学基础

Acousticflowmeter声波流量计

Corrugatedfin波状散热片

Adiabatic[

]绝热的

Crossproduct矢量积

Aerodynamics空气动力学

Denominator分母

Affiliation联系

Developedflow充分发展流

Airfoil机翼，螺旋桨

Diffusion扩散

Alternative替代燃料

Dopplereffect多普勒效应

Anemometer风速计

Double-pipeheatexchanger套管式换热器

Angularspeed角速度

Drysaturatedvapor干饱和蒸汽

Areadensity表面密度

Electrode电极

Baffle挡板

Electrolyte电解，电解液

Bifurcation分形

Electrostatic静电的

Blackbody黑体

Emissivity发射率

Blade浆叶，叶片

Equilibrium平衡

Boiler锅炉

Fluidmechanics流体力学

Boundarylayer边界层

Forcedconvection强制对流

CarnotCycle卡诺循环

Freeconvection自然对流

Cartesiancoordinates笛卡尔坐标系

Frictionloss摩擦损失

CelsiusDegree摄氏度

Glassceramic微晶玻璃，玻璃陶瓷

Compactheatexchanger紧凑式换热器

Heatengine热机

Composition成分，合成物

Heatpump热泵

Compressedliquid压缩液体

Hydrofoil水翼

Compressibility可压缩性，压缩率

Hypersonicspeed高超音速

Condensation凝结

Infinitesimal无穷小的

Condenser冷凝器

Inflating/deflating充气/压缩

Conduction导热

Internalcombustionengine内燃机

Controlvolume控制体

Isentropic等熵的

Convection对流

Isobaric等压的

Coriolis-accelarationflowmeter科氏加速流量计

Isolatedsystem孤立体系的

Isometric等容的

Rough-walltube粗糙管

Isothermal等温的

Saturation饱和

Kinematicviscosity运动黏度

Shearstress剪切力、切应力

Laminar层流

Shell-and-tubeheatexchanger管壳式换热器

Manuscript手稿，原稿

Specificvolume比容

Moisture湿度，水分

Steady稳态的，定常的

Molecule（化学）分子

Stiflingengine斯特林机

Moltenpolymer熔融聚合物

Strainrate变形速度，应变率

Muti-disciplinary多学科的

Streamline流线

NewtonianFluid牛顿流体

Strut支撑，支柱

Nominaltemperaturegradient法向温度梯度

Subcooledliquid过冷液体

Numerator（数学）分子

Superheatedvapor过热蒸汽

Parallelflow平行流动，并流

Surrounding环境，外界

Pathline迹线

Thermalconductivity热传导率

Phasechange相变

Thermalefficiency热效率

Planeflow平面流，二元流

Thermodynamics热力学

Plateandflameheatexchanger

板式换热器

Torsional扭力的，扭转的

Polymersolution胶浆

Trailingedge机翼后缘、尾缘

Proof校样

Transmitter传送装置、发送器

Propeller螺旋桨，推进器

Turbinemeter涡轮流量计

Pump泵

Turbulent湍流的

Qulity干度

Ultrosonic超声波的

Qusi-equilibrium准平衡、准静态

Uniformflow均匀刘

Radiation辐射

Vacuum真空

RankinCycle朗肯循环

Viewfactor角系数

Regenerativeheatexchanger

蓄热/再生式换热器

Viscous黏性的

Reservoir水库，蓄水池

Cortexshedding漩涡脱落

Reversible可逆的

Waterfaucet水龙头，水嘴

Rotameter转子流量计

BiBiotnumber比澳数

NPSH汽蚀余量

CFD计算流体力学

NTU传热单元数

CHF临界热流量

Nu努谢尔特数

COP制冷系数

PE势能

Eu欧拉数

Pr普朗特数

Fo富立叶数

Ra瑞利数

Fr弗劳德数

Re雷诺数

Gr格拉晓夫数

Sc施密特数

KE动能

St斯坦顿数，斯特劳哈数

LMTD对数平均温差

We韦伯数

1.1FundamentalofEngineeringThermodynamics

1.1工程热力学基础

Thermodynamicsisascienceinwhichthestorage,transformationandtransferofenergyarestudied.Energyisstoredasinternalenergy（associatedwithtemperature）,kineticenergy（dutomotion）,potentialenergy（duetoelevation）andchemicalenergy（duetochemicalcomposition）;itistransformedfromoneoftheseformstoanother;anditistransferredacrossaboundaryaseitherheatorwork.

热力学是一门研究能量储存、转换及传递的科学。

能量以内能（与温度有关）、动能（由物体运动引起）、势能（由高度引起）和化学能（与化学组成相关）的形式储存。

不同形式的能量可以相互转化，而且能量在边界上可以以热和功的形式进行传递。

Inthermodynamics,wewillderiveequationsthatrelatethetransformationsandtransfersofenergytopropertiessuchastemperature,pressureanddensity.Substancesandtheirproperties,thus,becomeveryimportantinthermodynamics.Manyofourequationswillbebasedonexperimentalobservationsthathavebeenorganizedintomathematicalstatementsorlaws,thefirstandsecondlawsofthermodynamicsaremostwidelyused.

在热力学中，我们将推导有关能量转化和传递与物性参数，如温度、压强及密度等关系间的方程。

因此，在热力学中，物质及其性质变得非常重要。

许多热力学方程都是建立在实验观察的基础之上，而且这些实验观察的结果已被整理成数学表达式或定律的形式。

其中，热力学第一定律和第二定律应用最为广泛。

1.1.1Thermodynamicsystemandcontrolvolume

1.1.1热力系统和控制体

Athermodynamicsystemisafixedquantityofmattercontainedwithinsomeenclosure.Thesurfaceisusuallyanobviousone（likethatsurroundingthegasinthecylinder）.However,itmaybeanimaginedboundary（likethedeformingboundaryofacertainamountofmassasitflowsthroughapump）.

热力系统是一包围在某一封闭边界内的具有固定质量的物质。

系统边界通常是比较明显的（如气缸内气体的固定边界）。

然而，系统边界也可以是假想的（如一定质量的流体流经泵时不断变形的边界）。

Allmatterandspaceexternaltoasystemiscollectivelycalleditssurroundings.Thermodynamicsisconcernedwiththeinteractionofasystemanditssurroundings,oronesysteminteractingwithanother.Asysteminteractswithitssurroundingsbytransferringenergyacrossitsboundary.Nomaterialcrossestheboundaryofasystem.Ifthesystemdoesnotexchangeenergywiththesurroundings,itisanisolatedsystem.

系统之外的所有物质和空间统称外界或环境。

热力学主要研究系统与外界或系统与系统之间的相互作用。

系统通过在边界上进行能量传递，从而与外界进行相互作用，但在边界上没有质量交换。

当系统与外界间没有能量交换时，这样的系统称为孤立系统。

Inmanycases,ananalysisissimplifiedifattentionisfocusedonaparticularvolumeinspaceintowhich,orfromwhich,asubstanceflows.Suchavolumeisacontrolvolume.Apump,aturbine,andaninflatingordeflatingballoonareexamplesofcontrolvolume.Thesurfacethatcompletelysurroundsthecontrolvolumeiscalledacontrolsurface.

在许多情况下，当我们只关心空间中有物质流进或流出的某个特定体积时，分析可以得到简化。

这样的特定体积称为控制体。

例如泵、透平、充气或放气的气球都是控制体的例子。

包含控制体的表面称为控制表面。

Thus,wemustchoose,inaparticularproblem,whetherasystemistobeconsideredorwhetheracontrolvolumeismoreuseful.Ifthereismassfluxacrossaboundary,thenacontrolvolumeisrequired;otherwise,asystemisidentified.

因此，对于具体的问题，我们必须确定是选取系统作为研究对象有利还是选取控制体作为研究对象有利。

如果边界上有质量交换，则选取控制体有利；反之，则应选取系统作为研究对象。

1.1.2Equilibrium,processandcycle

平衡、过程和循环

Whenthetemperatureofasystemisreferredto,itisassumedthatallpointsofthesystemhavethesame,oressentiallythesametemperature.Whenthepropertiesareconstantfrompointtopointandwhenthereisnotendencyforchangewithtime,aconditionofthermodynamicequilibriumexists.Ifthetemperature,say,issuddenlyincreasedatsomepartofthesystemboundary,spontaneousredistributionisassumedtooccuruntilallpartsofthe

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systemareatthesametemperature.

对于某一参考系统，假设系统内各点温度完全相同。

当物质内部各点的特性参数均相同且不随时间变化时，则称系统处于热力学平衡状态。

当系统边界某部分的温度突然上升时，则系统内的温度将自发地重新分布，直至处处相同。

Whenasystemchangesfromoneequilibriumstatetoanother,thepathofsuccessivesatesthroughwhichthesystempassesiscalledprocess.If,inthepassingonestatetothenext,thedeviationfromequilibriumisinfinitesimal,aquasi-equilibriumprocessoccurs,andeachstateintheprocessmaybeidealizedasanequilibriumstate.Quasi-equilibriumprocessescanapproximatemanyprocesses,suchasthecompressionandexpansionofgasesinaninternalcombustionengine,withnosignificantlossofaccuracy.Ifthesystemgoesfromoneequilibriumstatetoanotherthroughaseriesofnon-equilibriumstates（asincombustion）,anon-equilibriumprocessoccurs.

当系统从一个平衡状态转变为另一个平衡状态时，系统所经历的一系列由中间状态组成的变化历程称为过程。

若从一个状态到达另一个状态的过程中，始终无限小地偏离平衡态，则称该过程为准静态过程，可以把其中任一个中间状态看作为平衡状态。

准静态过程可近似视为许多过程的叠加结果，而不会显著减小其精确性，例如气体在内燃机内的压缩和膨胀过程。

如果系统经历一系列不平衡状态（如燃烧），从一个平衡状态转变为另一个平衡状态，则其过程为非平衡过程。

Whenasysteminagiveninitialstateexperiencesaseriesofprocessandreturnstotheinitialstate,thesystemgoesacycle.Attheendofthecycle,thepropertiesofthesystemhavethesamevaluestheyhadatthebeginning.

当系统从一个给定的初始状态出发，经历一系列中间过程又回到其初始状态，则称系统经历了一个循环。

循环结束时，系统中的各参数又与初始参数相同。

Theprefixiso-isattachedtothenamesofanypropertythatremainunchangedinaprocess.Anisothermalprocessisoneinwhichthetemperatureisheldconstant;inaniso-baricprocess,thepressureremainsconstant;anisometricprocessisaconstant-volumeprocess.

在任一特性参数名称前加上前缀iso-，表示该参数在整个过程保持不变。

等温（isothermal）过程中温度保持不变；等压（isobaric）过程中压强恒定；等容（isometric）过程中体积保持不变。

1.1.3Vapor-liquidphaseequilibriuminpuresubstance

纯物质的气-液相平衡

Considerasasystem1kgofwatercontainedinthepistonorcylinderarrangementshowninFig.1-1（a）.Supposethepistonandweightmaintainapressureof0.1MPainthecylinderandthattheinitialtemperatureis20℃.Asheatistransferredtothewater,thetemperatureincreaseappreciably,thespecificvolumeincreaseslightly,andthepressureremainsconstant.Whenthetemperaturereaches99.6℃,additionalheattransferresultsinachangeofphase,asindicatedinFig.1-1（b）.Thatis,someoftheliquidbecomesvapor,andduringthisprocessboththetemperatureandpressureremainconstant,butthespecificvolumeincreasesconsiderably.Whenthelastdropofliquidhasvaporized,furthertransferofheatresultsinanincreaseinbothtemperatureandspecificvolumeofthevapor,asshowninFig.1-1（c）.

如图1-1（a）所示，由活塞和气缸组成的装置中装有1kg水。

假定活塞和其上的重物使气缸内压强维持在0.1Mpa，初始温度20℃。

当有热量开始传递给水时，缸内水温迅速上升，而比容略有增加，气缸内压强保持恒定不变。

当水温达到99.6℃时，如若再增加传热量，水将发生相变，如图1-1（b）所示。

也就是说，一部分水开始气化变为蒸汽，在此相变过程中，温度和压强始终保持不变，但比容却有大幅度的增加。

当最后一滴液体被气化时，进一步的加热将使蒸汽温度和比容均有所增加，如同1-1（c）所示。

图1-1液体在常压下的蒸发过程

Thetermsaturationtemperaturedesignatesthetemperatureatwhichvaporizationtakesplaceatagivenpressure.Thispressureiscalledthesaturationpressureforthegiventemperature.Thus,forwaterat99.6℃,thesaturationpressureis0.1MPa,andforwaterat0.1MPathesaturationtemperatureis99.6℃.

在给定压强下发生气化的温度称为饱和温度，压强称为给定温度下的饱和压强。

因此，99.6℃水的饱和压强是0.1MPa，0.1MPa水的饱和温度为99.6℃。

Ifasubstanceexistsasliquidatthesaturationtemperature,itiscalledsaturatedliquid.Ifthetemperatureoftheliquidislowerthanthesaturationtemperaturefortheexistingpressure,itiscalledeitherasubcooledliquid（implyingthatthetemperatureislower

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thanthesaturationtemperatureforthegivenpressure）oracompressedliquid（implyingthatthepressureisgreaterthanthesaturationpressureforthegiventemperature）.

如果某一工质为液态并处于其饱和温度和饱和压强下，则称该液体为饱和液体。

如果液体温度低于当前压强下的饱和温度，则称该液体为过冷液体（表明液体的当前温度低于给定压强下的饱和温度）或压缩液体（表明液体的当前压强大于给定温度下的饱和压强）。

Whenasubstanceexistsaspartliquidandpartvaporatthesaturationtemperature,itsqualityisdefinedastheratioofthemassofvaportothetotalmass.Thus,inFig.1-1（b）