热仿真(关于热工)

1.关于热工基础知识

工程热力学与传热学的简称。其中工程热力学主要是研究热力学机械的效率和热力学工质参与的能量转换在工程上的应用，如将热力学能转化成机械能推动动力机械做功以及其效率的学科，再如，空调将机械能转化成热力学能等；而传热学是研究热量传递的一门学科，如反应堆的导热，对流换热，辐射能的传递等。

热工主要应用于热能与动力工程，核能科学与工程，热加工工程等方面，还应用于非工程方面。

热现象是人类生活中最早接触到的自然现象之一。远古时代的钻木取火，就是机械能转换为热能的例子。随着人类在生产、生活上的需要，对热的利用和认识，经历了漫长的岁月，从取暖、热食到制作金属工具，有过不少发明创造，我国在12至13世纪就有用火力来产生旋转运动的走马灯和使用火药向后喷气加速箭的飞行记载，这与现代燃气轮机和火箭等喷气推进原理是一致的。可是，由于历代王朝的封建统治，劳动人民的创造发明得不到重视更谈不到总结经验，形成一整套的理论，来促进生产力的发展和人民生活的改善。

人类对热的本质的认识并逐渐形成热力学这门学科，只是近300年的事。18世纪以前，动力的来源主要是人力、畜力以及风力、水力等自然动力。随着人类社会的发展，人们迫切地要求解决生产上动力不足的问题，因此在18世纪发明了蒸汽机，实现了热能向机械能的转换。蒸汽机在工业上的广泛使用，促进了工业的迅速发展。但是，由于蒸汽机笨重、效率不高等缺点，因而促使人们对于水和蒸汽以及其它物质的热力性质进行研究；与此同时，卡诺对如何提高热效率，迈耶、焦尔等人对热与功的转换规律进行了大量实验，从而建立了热力学两个基本定律，大大地促进了热力学这门学科的形成和发展，促使热力发动机不断地发展与改进以及新型动力机的创造与发明。由于蒸汽机不宜用于运输工具上，而且也不能满足由于工业生产的不断发展与高度集中所需要的巨大动力，因此在热力学有关理论的指导下，于19世纪末期，遂发明了内燃机及蒸汽轮机，内燃机具有效率高、重量轻的优点，蒸汽轮机则具有效率高、功率大的优点。内燃机及蒸汽轮机的出现，极大地促进并发展了热力学中热力过程和热力循环的研究。而蒸汽轮机又推动了高参数蒸汽性质及高速气流等问题的研究，使热力学两个定律应用于工程实际中，形成了工程热力学学科。

第二次世界大战期间出现的喷气式飞机和远射程火箭所用的喷气发动机，由于能产生巨大的动力等优点，所以能满足高速高空飞行的要求，成为进入宇宙空间的主要动力。对航空燃气轮机作部分改造，即成为地面上所用的燃气轮机，在发电站、机车和船舶中已广泛使用，并在工程热力学中也发展了相应的研究内容。

近年来原子能动力装置的利用，为人类开辟了利用能源的新纪元。此外，还出现了能量直接转换的新技术，它既可提高转换的效率，又可免去庞大的热力机械，例如化学能直接转化成为电能的燃料电池，热能直接转化成电能的温差电池和磁流体发电等。这在热力学中也现出相应的研究课题。

2.红外热成像仪有哪些基础知识

1、电气装置：可发现接头松动或接触不良，不平衡负荷，过载，过热等隐患.这些隐患可能造成的潜在影响是产生电弧、短路、烧毁、起火.2、变压器：可以发现的隐患有接头松动，套管过热，接触不良（抽头变换器），过载，三相负载不平衡，冷却管堵塞不畅.其影响为产生电弧、短路、烧毁、起火.3、电动机、发电机：可以发现的隐患是轴承温度过高，不平衡负载，绕组短路或开路，碳刷、滑环和集流环发热，过载过热，冷却管路堵塞.其影响为有问题的轴承可以引起铁芯或绕组线圈的损坏；有毛病的碳刷可以损坏滑环和集流环，进而损坏绕组线圈.还可能引起驱动目标的损坏.4、电气设备维修检查，屋顶查漏，节能检测，环保检查，安全防盗，森林防火，无损探伤，质量控制，医疗检查等等也很有效益.5：诊断人体疾病，运用经络学，在人脑的研究工作及在研究疾病治疗方法中的应用；特别是在诊断哮喘病，痹症，腰椎间盘突出症，运动病，恶性肿瘤等病症具有无放射性，一次多脏器全身扫描的非接触测量的优点.是综合确诊人体某种疾病的一种有用手段.6：建筑物外墙的监测.通过表面温度可以为我们提供有关楼宇结构、管道系统、供暖通风及空调系统以及电气系统的许多信息.在透过红外镜头观察时，平日肉眼看不到的问题会突现眼前.使用红外热像仪，可以检测到空气泄漏、水分积累、管道堵塞、墙壁后面的结构特征以及过热的电气线路等，并对数据进行可视化记录归档.通过用这种工具对表面进行扫描，您可以快速发现通常代表潜在问题的温度变化，并以详细的图形报告的形式对数据进行记录.7：红外热成像仪在自然环境方面的应用.监控自然环境，如山体滑坡、火山爆发.。

3.求热工仪表基础知识

学习好仪表维护要从四点着手，一是懂仪表原理，二是熟悉线路走向，三是清楚工艺，四是故障的综合判断能力.具体工作中做到：收集所有仪表的厂家说明书，收集图纸或自己制作线路走向图，从工艺上搞清重要仪表对生产的影响，重要仪表和经常损坏仪表的备件准备.当然，最重要的是具备基础的仪表知识，以及相关的电气和PLC一些基本知识

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4.金属热处理基础知识是什么

金属热处理的工艺 热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。

这些过程互相衔接，不可间断。 加热是热处理的重要工序之一。

金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制，且无环境污染。

利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。 金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳（即钢铁零件表面碳含量降低），这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。

因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。 加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度 ，是保证热处理质量的主要问题。

加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。

采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。 冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。

一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。

同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。

整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。

淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。

为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。

“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同，又演变出不同的热处理工艺 。为了获得一定的强度和韧性，把淬火和高温回火结合起来的工艺，称为调质。

某些合金淬火形成过饱和固溶体后，将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间，以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。

把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行，使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理；在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理，它不仅能使工件不氧化，不脱碳，保持处理后工件表面光洁，提高工件的性能，还可以通入渗剂进行化学热处理。 表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。

为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。

化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。

化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质（气体、液体、固体）中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。

化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。 热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。

大体来说，它可以保证和提高工件的各种性能，如耐磨、耐腐蚀等。还可以改善毛坯的组织和应力状态，以利于进行各种冷、热加工。

例如白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁，提高塑性 ；齿轮采用正确的热处理工艺，使用寿命可以比不经热处理的齿轮成倍或几十倍地提高；另外，价廉的碳钢通过渗入某些合金元素就具有某些价昂的合金钢性能，可以代替某些耐热钢、不锈钢；工模具则几乎全部需要经过热处理方可使用。麻烦采纳，谢谢。

5.谁能介绍下热敏电阻的基础知识呢

热敏电阻”一词源于对“热度敏感的电阻”这一描述的概括。

热敏电阻包括两种基本的类型，分别为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。负温度系数热敏电阻非常适用于高精度温度测量。

要确定热敏电阻周围的温度，您可以借助 Steinhart-Hart 公式：T=1/(A0+A1(lnRT)+A3(lnRT3)） 来实现。 其中，T 为开氏温度；RT 为热敏电阻在温度 T 时的阻值；而 A0、A1 和 A3 则是由热敏电阻生产厂商提供的常数。

热敏电阻的阻值会随着温度的改变而改变，而这种改变是非线性的，Steinhart-Hart 公式表明了这一点。在进行温度测量时，需要驱动一个通过热敏电阻的参考电流，以创建一个等效电压，|建设工程教育网|该等效电压具有非线性的响应。

您可以使用配备在微控制器上的参照表，尝试对热敏电阻的非线性响应进行补偿。即使您可以在微控制器固件上运行此类算法，但您还是需要一个高精度转换器用于在出现极端值温度时进行数据捕获。

另一种方法是，您可以在数字化之前使用“硬件线性化”技术和一个较低精度的 ADC。 其中一种技术是将一个电阻 RSER 与热敏电阻 RTHERM 以及参考电压或电源进行串联。

将 PGA（可编程增益放大器）设置为 1V/V，但在这样的电路中，一个 10 位精度的 ADC 只能感应很有限的温度范围（大约 ±25°C） 请注意，在 中对高温区没能解析。 但如果在这些温度值下增加 PGA 的增益，就可以将 PGA 的输出信号控制在一定范围内，在此范围内 ADC 能够提供可靠地转换，从而对热敏电阻的温度进行识别。

微控制器固件的温度传感算法可读取 10 位精度的 ADC 数字值，并将其传送到 PGA 滞后软件程序。 PGA 滞后程序会校验 PGA 增益设置，并将 ADC 数字值与显示的电压节点的值进行比较。

如果 ADC 输出超过了电压节点的值，则微控制器会将 PGA 增益设置到下一个较高或较低的增益设定值上。如果有必要，微控制器会再次获取一个新的 ADC 值。

然后 PGA 增益和 ADC 值会被传送到一个微控制器分段线性内插程序。 从非线性的热敏电阻|建设工程教育网|上获取数据有时候会被看作是一项“不可能实现的任务”。

您可以将一个串联电阻、一个微控制器、一个 10 位 ADC 以及一个 PGA 合理的配合使用，以解决非线性热敏电阻在超过 ±25°C 温度以后所带来的测量难题。

6.热处理工艺人员和操作人员必备的基础知识有哪些

摘录自《金属热处理工国家职业标准》

2 .2基础知识

2.2.1基础理论知识

(1)识图知识。

(2) 金属材料基础知识。

(3)常用非金属材料知识。

(4)热传递基础知识。

2.2.2 金属热处理工基础知识

(1)常用热处理设备知识（用途及基本结构）。

(2)金属的一般热处理工艺、表面改性热处理工艺。

(3)典型零件（主轴、齿轮等）的热处理工艺。

(4)热处理工艺管理知识。

(5)热处理各种淬火介质的冷却性能知识。

(6)热处理辅助设备、控温仪表知识。

(7)热处理质量检验及校正知识。

2.2.3 工装制作基础知识

(1)识图及绘图。

(2)钳工操作一般知识。

2.2.4 电工知识

(1)通用设备常用电器的种类及用途。

(2)电气传动及控制原理基础知识。

(3)安全用电知识。

2.2.5 安全文明生产与环境保护知识

(1)现场文明生产要求。

(2)安全操作与劳动保护知识。

(3)环境保护知识。

2.2.6 质量管理知识

(1)企业的质量方针。

(2)岗位的质量要求。

(3)质量保证措施与责任。

2.2.7相关法律、法规知识

(1)劳动法相关知识。

(2)合同法相关知识。

7.怎么理解热模拟的含义呢

研究传热现象的手段之一，主要用于求解热传导问题。

热模拟试验在金属热变形研究中的应用，热模拟更多的是分析带有功率器件的设备的温度分布，从而来指导设备的散热设计，避免功率因高温而失效甚至烧毁。借助热模拟来模拟电器的发热情况，设计散热器，看它们是否满足要求，然后再进行实验，最后批量生产~还有现在的LED，那东西确实省电，但也会有功率的热耗损（即发热），如何对LED散热也是现在比较关注的问题~除了这些电子设备，一些换热器的设计也需要用热模拟来确定其效率，从而更快的找到最优的方案，不至于浪费时间和金钱来进行一大堆的实验~还有房间里空调送风口的布置对室内冷空气分布的影响，对人体散热的影响~~~等等 另外，热模拟一般还伴随有流体的流动，如风冷的空气，水冷的水或其他液体，所以热模拟软件也可用来确定一些纯流动的问题，这个应用就更多了，小到水龙头的阻力特性，大到汽车和飞机行驶时的受力情况（这里面可能又有空气动力学的问题），大家常说流线型的汽车飞机，这些设计也可以用热模拟来进行模拟和指导哦，专业的热模拟软件还可以模拟燃烧，反正只要你能想到的和热有关的东西都可以用热模拟来分析。