能源與能源基礎(chǔ)

能源與能源基礎(chǔ)1、能源，是指煤炭、石油、天然氣、生物質(zhì)能和電力、熱力以及其他直接或者通過加工、轉(zhuǎn)換而取得有用的各種資源。2、能量的性質(zhì)包括：狀態(tài)性、傳遞性、做工性。3、能量在利用過程中的總量是（不變）的。4、能量的屬性除狀態(tài)性、傳遞性和轉(zhuǎn)換性外，還包括（可加性、做功性、貶值性）。5、能源與能量的關(guān)系：能源具有兩個重要的特性：首先，能源是自然界中存在的資源的一種，是可以被人類開發(fā)利用的自然資源；其次，能源可以提供人類生產(chǎn)生活所必需的各種能量。能源的總量是不斷變化的，它隨著人類的開發(fā)利用而逐漸減少；能量的總量是不會改變的，它在人類的開發(fā)利用過程中轉(zhuǎn)化為其他的不可利用能繼續(xù)存在。6、2009年在我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭約占（70%）。7、2020年我國單位GDP二氧化碳排放量比2005年下降（40%-45%）。8、簡述我國能源發(fā)展的任務(wù)：主要是四方面的任務(wù)：推進(jìn)節(jié)約能源，提高能源效率；調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源；能源多元發(fā)展，保障能源安全；神華能源體制改革，完善能源法制建設(shè)。9、《節(jié)約能源法》明確規(guī)定：節(jié)約資源是我國的一項（基本國策）。10、我國的能源發(fā)展戰(zhàn)略是（節(jié)約與開發(fā)并舉，把節(jié)約放在首位）。11、導(dǎo)致地球溫室效應(yīng)最主要的原因是（二氧化碳）。12、加快節(jié)能“四新”的推廣應(yīng)用包括新技術(shù)、新設(shè)備、新材料和（新工藝）。13、如果我國能源利用效率提高是個百分點(diǎn)，則相應(yīng)環(huán)境能降低（25%）。14、加快節(jié)能“四新”的推廣是（新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料）。15、能源安全的基本要點(diǎn)是（互利合作、多元發(fā)展、協(xié)同保障）。16、能源在開采、輸送、加工、轉(zhuǎn)換、利用和消費(fèi)過程中，必然對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生各種影響，成為環(huán)境污染的根源之一。主要表現(xiàn)是（酸雨、臭氧層破壞、熱污染、溫室效應(yīng)）。17、節(jié)能的方式主要有（4）種。18、開展節(jié)能工作的途徑包括（管理節(jié)能、技術(shù)節(jié)能、結(jié)構(gòu)節(jié)能）。19、節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化體系的建立能促進(jìn)節(jié)能工作（標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、科學(xué)化）。20、國家規(guī)定控制室內(nèi)空調(diào)溫度為（夏季不低于26攝氏度，冬季不高于26攝氏度）。21、結(jié)構(gòu)節(jié)能包括（調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)、調(diào)整工藝結(jié)構(gòu)、調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)）。22、節(jié)能的主要方式有：不使用能源；降低能源消耗；通過技術(shù)進(jìn)步提高能源利用率；通過調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。23、孤立系統(tǒng)是指（與外界沒有物質(zhì)交換和能量交換）的熱力系統(tǒng)。24、在p-v圖上，過程曲線與橫坐標(biāo)所圍成的面積代表（功的大?。?5、（理想氣體）的焓和熱力學(xué)能是溫度的單值函數(shù)。公示q=Au+w適用于閉口系中的（任何工質(zhì)的任意過程）。在兩恒溫?zé)嵩粗g工作的可逆熱風(fēng)機(jī)，熱效率高低取決于（高溫?zé)嵩磁c低溫?zé)嵩礈囟龋?。工質(zhì)完成一個不可逆循環(huán)后，其熵變化（為零）。在相同的溫度變化區(qū)間內(nèi)，理想氣體經(jīng)理一個定容過程時，其熱力學(xué)能變化量比經(jīng)歷一個定時過程時（大小相等）。一定速率的空氣流在定熵滯止后，其溫度（升高）。理想空氣的定容比熱容（小于）定比熱容。工程上遇到的對流換熱，其定義為（流流體與溫度不同的固體壁面接觸時所發(fā)生的傳熱過程）。黑體的定義較為正確的是（能全部吸收外來輻射的物體）。液體的粘性隨溫度的降低而（增大）。大氣壓強(qiáng)為Pa=105Pa，如果某點(diǎn)的真空度為0.57*105Pa，則該點(diǎn)的絕對壓強(qiáng)為（43*103Pa）。在連續(xù)的管流中（為不可壓流體），如果兩個截面的的直徑比為d"d2=2，則這兩個截面上的雷諾數(shù)之比Re1/Re2為（1/2）。減少流體所受的阻力（要根據(jù)問題的具體情況決定應(yīng)采取減少摩擦阻力還是壓差阻力的措施）。38?如果空氣氣流速度為100m/s，溫度為10，則Ma=（0.2966）。往復(fù)式泵與風(fēng)機(jī)的適用場合（壓力高，流量小）。某溫度計刻度范圍為0--800°C，通過檢定，在整個刻度范圍內(nèi)，最大基本誤差為±8.4°C，按國家工業(yè)儀表的規(guī)定，該溫度計的精度等級為（1.5級）。某溫度計量程為600C，精度等級為1.5級，則此溫度計可能產(chǎn)生的最大誤差為（±9C）。卡諾循環(huán)是（理想循環(huán)、可逆循環(huán)、由兩個可逆絕熱過程和兩個可逆定溫過程組成、效率最高）。關(guān)于邊界層，說法正確的是（與特征長度相比，邊界層的厚度很小；邊界層以外的流動可以作為理想流體的勢流；邊界層有層流和紊流之分）。泵與風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)有（流量與揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速、功率與效率、汽蝕余量）。閉口系統(tǒng)的能量方程以及各項的含義：Q=AU+W；Q代表系統(tǒng)與外界交換的熱量，W代表系統(tǒng)與外界交換的功；△U代表系統(tǒng)熱力學(xué)能的變化。卡諾循環(huán)熱效率表達(dá)式說明的三個重要問題是（1、循環(huán)熱效率只與高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩吹臏囟扔嘘P(guān)，與其它參數(shù)無關(guān)；2、循環(huán)的熱效率只能小于1，不能等于1；3、提高熱效率的措施是盡可能提高高溫?zé)嵩礈囟炔⒔档偷蜏責(zé)嵩礈囟?。?dǎo)熱的特點(diǎn)有（1、必須有溫差；2、物體直接接觸；3、依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子熱運(yùn)動而傳遞熱量；4、在引力場下單純的導(dǎo)熱只發(fā)生在密實(shí)固體中）。溫度場、等溫線與等溫面、導(dǎo)熱系數(shù)的概念分別為：（1、溫度場是某時刻空間所有溫度分布的總稱，它是時間和空間的函數(shù)；2、等溫面是同一時刻、溫度場中所有相同的點(diǎn)連接起來所構(gòu)成的面；3、等溫線是用一個平面與各等溫面相交，在這個平面上得到的一個等溫線簇；4、導(dǎo)熱系數(shù)是物質(zhì)的重要熱物性參數(shù)，其數(shù)值是物體種單位溫度梯度、單位時間通過單位面積的導(dǎo)熱量。畢渥數(shù)、雷諾數(shù)和布朗特數(shù)的含義（1、畢渥數(shù)又稱畢渥準(zhǔn)則，是一個準(zhǔn)則數(shù)，無量綱、具有物理意義，表示導(dǎo)熱阻與對流熱阻的比值；2、雷諾數(shù)又稱雷諾準(zhǔn)則，用來表征流體受迫流動時習(xí)慣性力與粘滯力的相對比值。其大小反映了流態(tài)對對流換熱的影響；3、普朗特數(shù)又稱物性準(zhǔn)則，其大小反映了流體的動量傳遞能力與熱量傳遞能力的相對大小）。對流換熱的影響因素有（1、流動的起因和流動狀態(tài)；2、流體的熱物理性質(zhì)；3、流體的單項換熱與相變換熱；4、換熱的幾何因素；5、定性溫度與定性尺寸）。自然對流換熱的定義是什么，如何對其分類（1、因溫差引起的密度差產(chǎn)生浮升力而形成的流體熱換，成為自然對流熱換。2、自然對流亦有層流和紊流之分，同時可分成大空間和有限空間。粘性流體總流的伯努利方程的適用范圍（適用于在重力作用下不可壓縮粘性流體作定常流動時的任意兩個緩變流截面，而且不必顧忌在這兩個緩變流截面之間是否有急變流的存在。什么是層流，什么是紊流（層流為各層質(zhì)點(diǎn)互不摻混分層有規(guī)則的流動；紊流為流體質(zhì)點(diǎn)相互強(qiáng)烈摻混運(yùn)動極不規(guī)則的流動。什么是摩擦阻力，什么是壓差阻力（由于流體的黏性在物體表面上作用者切向應(yīng)力，由此形成的摩擦阻力；由于邊界層分離物體前后形成壓強(qiáng)差而產(chǎn)生的壓差阻力。測溫布置時應(yīng)注意（1、正確選擇測溫點(diǎn)。選擇能代表被測的最佳位置，測溫點(diǎn)應(yīng)盡量放在流體最高的位置，測溫元件的安裝應(yīng)便于維修、校驗和拆裝；2、避免輻射引起的測溫誤差；3、熱電偶測爐溫時，應(yīng)避免測溫元件與火焰直接接觸，也不以距離太近或裝在爐門旁邊。接線盒不應(yīng)碰到爐壁，以免熱電偶自由端溫度過高；3、測溫元件安裝在負(fù)壓設(shè)備時，要保證安裝孔的密封；5、防止干擾信號的引入；6、高溫工作的熱電偶應(yīng)盡量垂直安裝，防止保溫管在高溫下產(chǎn)生變形；7、安裝承受壓力的測溫元件時應(yīng)保證密封；8、在介質(zhì)流速較大的管道中安裝測溫元件時應(yīng)盡量傾斜安裝，以免受到過大沖蝕；9、在加裝保護(hù)套時，為減少溫度滯后，可在套管之間加裝傳熱良好的填充物。測量流速時，測量點(diǎn)的選取應(yīng)注意(1、在大氣間測流速時，要選開闊地點(diǎn)，避免測量工具影響空間流速；測量管道內(nèi)介質(zhì)流速時，應(yīng)保證測點(diǎn)上游留有5倍直徑長度的直管段，下游留有10倍直徑長度的直管段，以保證測點(diǎn)處流動狀態(tài)的穩(wěn)定，另外保證開口處的密封。使用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流元件測量流量需滿足的條件(1、圓形截面管道中單項均質(zhì)流體，并且流體應(yīng)充滿管道；2、節(jié)流元件前后一定距離內(nèi)不發(fā)生相變或析出雜質(zhì)；3、流速小于音速，流動屬于非脈動流；4、流體在流過節(jié)流元件前，流速與管道軸線平行，不得有旋轉(zhuǎn)流。熱電偶的測溫原理是(基于一種金屬和另一種金屬之間的熱電現(xiàn)象。在兩種不同金屬導(dǎo)體焊成的閉合回路中，當(dāng)兩焊接端的溫度不同時，在其回路中就會產(chǎn)生電動勢，這種現(xiàn)象叫做熱電效應(yīng)。熱電偶的熱端為測量端，冷端接入測量儀表，當(dāng)熱端和冷端之間有溫差產(chǎn)生時就會產(chǎn)生熱電勢，進(jìn)而通過測量儀表顯示出被測的溫度。使用熱電偶時的注意事項(1、冷端溫度補(bǔ)償問題。熱電偶冷端溫度最好保持0°C,如不能保證，則需要采取冷端溫度補(bǔ)償法，如計算法、冰點(diǎn)槽法、補(bǔ)償電橋法等；2、熱電偶的校驗。熱電偶長時間使用會產(chǎn)生偏差，因此根據(jù)國家規(guī)定，應(yīng)選取適當(dāng)?shù)男ｒ灉囟赛c(diǎn)進(jìn)行校驗，并要求溫度變化控制在±10C的范圍內(nèi)；3、為盡量減小誤差，應(yīng)使熱電偶與被測對象充分接觸；4、避免電磁感應(yīng)的影響，布線時盡量避開強(qiáng)電區(qū)或采取屏蔽措施。氣體在某一過程中吸收了60KJ的熱量，同時熱力學(xué)能增加了86KJ，聞此過程是膨脹還是壓縮過程，對外做功是多少？根據(jù)閉口系統(tǒng)能量方程Q=AU+W可得W=Q-AU=60-86=-26KJ,對外做功為負(fù)，表明此過程被壓縮，對外做功-26KJ，即消耗外界功26KJ。一個熱機(jī)循環(huán)工作在1000K和250K的兩個熱源之間，從高溫?zé)嵩次鼰?00KJ，做功77KJ，判斷該循環(huán)是否可行，為什么？根據(jù)卡諾定律，循環(huán)熱效率的極值為n1=1-T2/T1=1-250/1000=0.75，該循環(huán)的熱效率為n1=1-q2/q1=1-(100-77)/100=0.77超過了卡諾循環(huán)的效率，故該循環(huán)不可能實(shí)現(xiàn)。一層雙色玻璃窗，寬1.0m，高1.2m，厚3mm，導(dǎo)熱系數(shù)為1.05W/(m*K)；中間空氣層厚5mm，設(shè)空氣層僅起導(dǎo)熱作用，導(dǎo)熱系數(shù)為2.60-10-2W/(m*K)。室內(nèi)溫度為26C，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為20W/(m2*K)；室外空氣溫度為-11C，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為15W/(m2*K)，試計算通過雙層玻璃窗的散熱量。解：由題意知，雙層玻璃窗傳熱過程計算式：e=(tf1-tf2)/("hjA+O]/入jA+°卩2A+53/入3A+1/h2A)=A(tff/(圳嚴(yán)“嚴(yán)P2+53/入3+"h2)={1.0*1.2*[26-(-11)]}/(1/20+3*10-3/1.05+5*10-3/0.026+3*10-3/1.05+1/15)=141W63?在25C下，用共振干涉法測量超聲波在空氣中傳播時的波長 入，共六次測量，結(jié)果以此為：0.6872,0.6854,0.6840,0.6880,0.6820,0.6880，單位為cm。儀表值誤差為0.002，請用不確定度表示測量結(jié)果。6_ _解：波長平均值為入=1/6》入i=0.6858cm，則A類不確定分量可通過計算入的標(biāo)準(zhǔn)偏差得到：i=1s=/6 -Z(入i-入)2/[6*(6-1)]= ..2.9*10-5/30~0.0010cm1=1B類不確定度為儀表示值誤差U=0.002cm，則波長的合成不確定度為U= S2+u2= 0.00102+0.0022~0.0022cm測量結(jié)果表示為』入=0.686±0.002cmU=U/入*100%=0.3%r用某一測量范圍為0C--100C的溫度計測量環(huán)境溫度，讀數(shù)為22.3C；用經(jīng)過校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)溫度計測量，讀數(shù)為22.7C，求本次測量的絕對誤差、相對誤差和引用誤差。絕對誤差=22.3C-22.7C=-0.4C；相對誤差=-0.5°C/22.7°C*100%=-1.8%；弓|用誤差=[-0.5°C/（100°C-0°C）]*100%=-0.4%在熱平衡方程q1+q2+q3+q4+q5+q6=100%中，q2,q4分別表示（排煙熱損失，機(jī)械不完全燃燒熱損失）。（降低排煙處空氣系數(shù)）措施可以降低排煙熱損失。氣體未完全燃燒熱損失是指排煙中未完全燃燒或燃盡的可燃?xì)怏w所帶走的熱量所造成的損失，（煤粉）燃料的氣體不完全燃燒熱損失最小。燃料當(dāng)中的碳未完全燃燒所引起的損失屬于（q4）.屬于生物質(zhì)和煤混燒技術(shù)類型的是（直接混合式燃燒、間接混合式燃燒、并聯(lián)式燃燒）。簡述燃料發(fā)熱量、高位發(fā)熱量、低位發(fā)熱量的定義：發(fā)熱量：燃料的發(fā)熱量（也稱作熱值）是指單位質(zhì)量或者單位體積（氣態(tài)燃料）的燃料完全燃燒時所釋放的最大熱量，一般用KJ/kg（固態(tài)、液態(tài)燃料），KJ/m3（氣態(tài)燃料）來表示。它是衡量燃料作為能源的一個很重要的組成部分。鍋爐運(yùn)行中降低排煙熱損失的主要措施有（一是降低排煙溫度。排煙溫度每降低10C,q2的數(shù)值可減小0.6%--0.8%，則鍋爐熱效率增加0.6%---0.8%。二是降低排煙處空氣系數(shù)a。a每增加0.1,排煙熱損pypy失增加0.35%。在能源使用管理中包括（工藝設(shè)備管理、能源消耗定額管理、能源計量和統(tǒng)計管理）。目前常用的耗能分析方法有（統(tǒng)計分析方法、能源審計方法、能量平衡方法）。能源輸入是能源進(jìn)入用能單位的第一個環(huán)節(jié)，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格管理，制定和實(shí)施管理文件并開展（選擇能源供應(yīng)方、簽訂采購合同、能源計量及質(zhì)量檢測）活動。在于能源供方簽訂合同中，要明確以下內(nèi)容（能源供應(yīng)期限、能源數(shù)量及計量方法、能源質(zhì)量要求及檢查方法、能源數(shù)量及質(zhì)量發(fā)生異議時的處理規(guī)則）。建立能源中心管理系統(tǒng)的意義是：它在提高能源系統(tǒng)的管理效率、優(yōu)化能源平衡、促進(jìn)節(jié)能減排、提高功能質(zhì)量、完善消耗評估技術(shù)方面提供了一個成熟、有效和使用方便的管控一體化解決方案，一套先進(jìn)可靠和安全的能源運(yùn)行、操作和管理平臺。用能單位應(yīng)將能源管理變?yōu)椋ū粍庸芾頌橹鲃庸芾?、要我管理為我要管理）。?jié)能管理的主要內(nèi)容有（能效對標(biāo)管理、節(jié)能項目管理、創(chuàng)新節(jié)能管理）。能源管理的目的：用能單位通過加強(qiáng)節(jié)能管理，制定并實(shí)施節(jié)能計劃和節(jié)能技術(shù)措施，改進(jìn)能源輸入、加工轉(zhuǎn)換、分配輸送、終端使用各個環(huán)節(jié)中存在的問題，實(shí)施節(jié)能技術(shù)改造，提高能源使用效率，降低能源消耗，促進(jìn)有效合理的利用能源。80?主要次級用能單位電力限定值（10）KW,應(yīng)加裝能源計量器具。主要次級用能單位煤炭、焦炭限定值（100）t/a，應(yīng)加裝能源計量器具。能源計量器具配備原則：應(yīng)滿足能源分類計量的要求；應(yīng)滿足用能單位實(shí)現(xiàn)能源分級、分享考核的要求；重點(diǎn)用單位應(yīng)配備必要的便攜式能源檢測儀表，以滿足自己按、自查的要求。某用能單位能源計量器具理論需要75臺（件），實(shí)際的安裝配備數(shù)量為60臺（件），能源計量器具配備率是多少？解：根據(jù)公式Rp=（Ns/N1）*100%，帶入已知條件得Rp=60/75*100%=80%。答：該用能單位能源計量器具配備率為80%。能源統(tǒng)計檔案材料主要包括（原始記錄、臺賬和報表）。能源統(tǒng)計原始記錄是用能單位通過一定的表格、卡片、單據(jù)等形式，對能源活動過程和成果所作的（最初記載）。能源統(tǒng)計臺賬是用能單位按照填報能源統(tǒng)計報表、分析研究、能源管理及其他核算的要求而設(shè)置的匯總資料、積累資料的（賬冊）。能源統(tǒng)計報表是以表格形式科學(xué)、準(zhǔn)確、簡明的描述用能單位用能過程中能源購入、消費(fèi)和貯存的（數(shù)量關(guān)系）。用能單位能源統(tǒng)計應(yīng)嚴(yán)格遵循（原始記錄---統(tǒng)計臺賬---統(tǒng)計報表）工作步驟。企業(yè)能源統(tǒng)計包括（確定統(tǒng)計范圍、將能源統(tǒng)計結(jié)果報送有關(guān)部門、編制統(tǒng)計報表、對所調(diào)查能源系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析與評價。能源統(tǒng)計檔案材料主要包括（能源統(tǒng)計原始記錄、能源統(tǒng)計臺賬、能源統(tǒng)計報表）。用能單位能源統(tǒng)計應(yīng)遵循步驟：用能單位能源統(tǒng)計應(yīng)嚴(yán)格遵循“原始記錄---統(tǒng)計臺賬（計算表）---統(tǒng)計報表”的工作步驟。能源消耗定額制定方法有（技術(shù)計算法、實(shí)際測定法、統(tǒng)計分析法）。能源消耗定額制定的原則包括（“定質(zhì)”與“定量”相統(tǒng)一；先進(jìn)性和合理性相統(tǒng)一；“快、準(zhǔn)、全、好”）。制定能源消耗定額的主要方法有（技術(shù)計算、實(shí)際測定、統(tǒng)計分析）。能源標(biāo)準(zhǔn)按照級別分為能源國家標(biāo)準(zhǔn)、能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、能源地方標(biāo)準(zhǔn)和（能源企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定的內(nèi)容和要求應(yīng)組建工作組，編制工作方案，明確分工和（落實(shí)計劃）。能源標(biāo)準(zhǔn)的制定最后一個步驟是（標(biāo)準(zhǔn)的審批、發(fā)布和實(shí)施）?！豆?jié)約能源法》規(guī)定的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系，由（國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定的內(nèi)容和要求應(yīng)（組建工作組、編制工作方案、明確分工和落實(shí)計劃）。能源標(biāo)準(zhǔn)的制定最后一個步驟包括（標(biāo)準(zhǔn)的審批、標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布、標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施