1M411040 熟悉傳熱學的基礎(chǔ)知識
1M411041 熱量傳遞的基本方式
熱量傳遞有三種基本方式：
(1)導熱，又稱熱傳導
● 導熱是指物體各部分無相位移或不同物體直接接觸時，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子熱運動而進行的熱量傳遞現(xiàn)象
● 導熱系數(shù)丸又稱導熱率，是指單位厚度的物體具有單位溫度差時，在它的單位面積上單位時間的導熱量。
(2)熱對流
● 依靠流體的運動，把熱量由一處傳遞到另一處的現(xiàn)象，稱為熱對流。
● 工程上常見的傳熱情況(如管殼式換熱器、蒸汽鍋爐的管束＼冰箱的冷凝器等)往往不是單純的熱對流，而是流體與固體壁直接接觸時的換熱過程，這時既有熱對流也 伴隨有熱傳導，已不再是基本傳熱方式，將其稱為對流換熱(又稱放熱)。
● 對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)(有時簡稱對流換熱系數(shù))，是指單位面積上，當流體同壁 之間為單位溫差，在單位時間內(nèi)所能傳遞的熱量，表達了該對流換熱過程的強弱。
(3)熱輻射
● 依靠物體表面對外發(fā)射可見和不可見的射線(電磁波)傳遞熱量稱為熱輻射，也稱為輻射換熱。
● 熱輻射傳熱過程并不需要像導熱或熱對流那樣以冷、熱物體的直接接觸傳遞熱量。
(4)傳熱過程
導熱、熱對流和熱輻射三種基本傳熱方式的組合，形成了由溫度差引起的傳熱過程。
1M411042 增強和削弱傳熱的途徑
所謂增強傳熱，是提高換熱設(shè)備單位傳熱面積的傳熱量，即提高傳熱系數(shù),減少傳熱熱阻。而削弱傳熱是指降低傳熱系數(shù)、增加傳熱熱阻。
(1)傳熱系數(shù)和傳熱熱阻
工程中常遇到熱量從固體壁面一側(cè)的高溫流體，通過固體壁傳遞給另一側(cè)低溫流體的過程，稱為傳熱過程。如圖1M411042所示，假設(shè)傳熱過程處于穩(wěn)態(tài)，熱流方向與壁面垂直。傳熱的熱流量基本汁算式：
Q＝k(tl—t2)A
才由 6—J《執(zhí)蔡搟
●傳熱系數(shù)k：即單位時間、單位壁面積上，冷熱流體間每單位溫度差可傳遞的熱量。
A值能反映傳熱過程的強弱。
● 傳熱過程的熱阻是冷、熱流體的換熱熱阻及壁的導熱熱阻之和，與傳熱系數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系。對于換熱器，傳熱系數(shù)k值越大，傳熱熱阻R值越小，傳熱就越好；對于熱力管道的保溫，傳熱系數(shù)K值越小，傳熱熱阻及值越大，保溫性能越好。
(2)增強傳熱的主要途徑
● 擴展傳熱面。
● 改變流動狀況。
● 在流體中加入添加劑。
● 改變換熱表面狀況。
小直徑管代替大直徑管，用橢圓管代替圓管提高表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。
● 改變能量傳遞方式
● 靠外力強化換熱：
(3)削弱傳熱的主要途徑
● 在冷熱設(shè)備上包裹絕熱材料的保溫措施。
● 將熱設(shè)備的外殼制成真空夾層
● 改變表面的輻射特性
● 附加抑制對流的元件例如：
● 在保溫材料的表面或內(nèi)部添加憎水劑。
lM411050 了解計算機應用和自動控制的基礎(chǔ)知識
(1)計算機的特點
● 運算速度快、精度高。
● 具有記憶功能和邏輯判斷功能。
● 高度自動化。
(2)計算機硬件系統(tǒng)
計算機的硬件包括運算器、控制器、存貯器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5個基本部分。運算器和控制器構(gòu)成計算機的中央處理器。
存貯器：分為內(nèi)存貯器和外存貯器，軟盤、硬盤、光盤、U盤屬于外存。
輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標器、掃描儀＼條形碼讀人器＼IC卡＼光筆＼麥克風等。
輸出設(shè)備：顯示器、打印機＼繪圖儀＼音箱＼耳機等o
● I／O接口是將主機與輸入輸出設(shè)備連接，并實現(xiàn)它們之間交換數(shù)據(jù)的部件。
● 系統(tǒng)總線(BUS)：總線是傳送數(shù)據(jù)和地址信號的公共通道?？偩€分為數(shù)據(jù)總線(DB)；地址總線(AB)；控制總線(CB)。
(3)計算機軟件系統(tǒng)
計算機軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大部分。
(4)計算機的主要技術(shù)指標
● 字長：字長越長，運算精度越高。
● 內(nèi)存容量：內(nèi)存容量越大，計算機處理能力越強。
● 存取周期：指內(nèi)存儲器完成一次讀寫操作所需要的時間。
●運算速度：每秒運算速度。
● 主頻：指計算機的時鐘頻率，單位是兆赫茲(MHz)。
(5)計算機的應用領(lǐng)域
● 科學計算(ScientificCalculation)。
● 信息處理(1nformationProcessing)。
● 過程控制(ProcessContr01)。
● 計算機輔助工程。
● 人工智能(Artificial Intelligence2。
(6)計算機的發(fā)展趨勢
● 巨型化。
● 微型化。
● 網(wǎng)絡(luò)化
● 智能化。
(7)多媒體計算機應用的基本知識
● 多媒體技術(shù)集中了計算機技術(shù)、通信技術(shù)、信息存儲技術(shù)、超大規(guī)模集成電路制造技術(shù)和外部設(shè)備技術(shù)發(fā)展的成果，使計算機具有綜合處理與管理聲音、文字、圖形、圖像的能力。
● 多媒體計算機系統(tǒng)的組成：
多媒體計算機系統(tǒng)的硬件組成：
多媒體計算機系統(tǒng)的軟件組成是以多媒體操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺，由多媒體創(chuàng)作工具軟件和其他計算機常見軟件。
(8)計算機網(wǎng)絡(luò)基本知識
● 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類
按距離劃分為廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)，也稱為遠程網(wǎng)(Long Haul Network)；局域網(wǎng)LAN，城域網(wǎng)MAN。
按通信介質(zhì)劃分為有線網(wǎng)和無線網(wǎng)。
● 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)用戶與計算機網(wǎng)絡(luò)之間的接 口，是一種具有單機操作和網(wǎng)絡(luò)管理雙重功能的系統(tǒng)軟件。
網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)一般包括以下4個部分：具備單機操作系統(tǒng)的功能；設(shè)置一個網(wǎng)絡(luò)通信軟件，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)；設(shè)置一個文件服務(wù)程序(也稱網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序)，以實現(xiàn)文件的共享；通過網(wǎng)絡(luò)應用軟件改善用戶的工作環(huán)境，例如電子郵件、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。
(9)計算機病毒
● 計算機病毒的特點：傳染性、隱蔽性、觸發(fā)性、潛伏性和破壞性，病毒發(fā)作時會對計算機系統(tǒng)的工作狀態(tài)或系統(tǒng)資源產(chǎn)生不同程度的破壞。
● 計算機病毒發(fā)作時的癥狀：擾亂屏幕顯示，喇叭出現(xiàn)異常聲響；系統(tǒng)啟動、執(zhí)行程序以及磁盤訪問的時間不正常；出現(xiàn)不明原因的死機，外部設(shè)備無法正常使用；程序 或數(shù)據(jù)莫名其妙地丟失或被修改。
● 針對計算機病毒可采取以下措施：
（1）對系統(tǒng)盤應進行“寫保護”。
（2）盡量不使用外來的軟盤與光盤；
（3）在計算機上安裝對病毒進行實時檢測的軟件 。
（4）盡量避免使用網(wǎng)絡(luò)下載的軟件．防止病毒侵入；
(5) 對重要的軟件和數(shù)據(jù)定時備份；
（6）定期對計算機進行檢測，及時清除隱蔽的病毒；
（7）防病毒軟件的安裝。
1M411052 自動控制的基本原理及系統(tǒng)的組成
傳統(tǒng)的分散控制系統(tǒng)(DCS)正在走向國際統(tǒng)一標準的開放式系統(tǒng)；綜合自動化系統(tǒng)(CIPS)是發(fā)展方向。
(1)自動控制的基本原理
在自動控制系統(tǒng)中，通常設(shè)定值是系統(tǒng)的輸入變量，而被控變量是系統(tǒng)的輸出變量。輸出變量通過適當?shù)臋z測儀表，又送回輸入端，并與輸入變量相比較，因此稱為反饋，二者相加稱為正反饋，二者相減稱為負反饋。輸出變量與輸人變量相比較所得的結(jié)果叫做偏差，控制裝置根據(jù)偏差方向、大小或變化情況進行控制，使偏差減小或消除。發(fā)現(xiàn)偏差，然后去除偏差，這就是反饋控制的原理。按偏差進行控制，是自動控制系統(tǒng)最主要的特點。
● 閉環(huán)控制；
在反饋控制系統(tǒng)中，被控變量送回輸入端，與設(shè)定值進行比較，根據(jù)偏差進行控制，這樣，整個系統(tǒng)構(gòu)成了一個閉環(huán)，因此稱為閉環(huán)控制。閉環(huán)控制的特點是按偏差進行控制。，缺點是控制不夠及時，此外，如果系統(tǒng)內(nèi)部各環(huán)節(jié)配合不當，系統(tǒng)會引起劇烈震蕩。
● 開環(huán)控制：系統(tǒng)受到擾動作用后，無法消除偏差，這是開環(huán)控制的缺點。
(2)自動控制系統(tǒng)的基本組成
圖1M411052—1所示是自動控制系統(tǒng)的方框圖，方框圖采用下列符號。
r(t)設(shè)定值；
y(t)測量值；
e(2)偏差，e(t)＝r(t)一y(t)；
u(t)控制作用(控制器輸出)；
c(t)被控變量；
q(t)操縱變量；
f(t)擾動。
控制裝置的作用是根據(jù)偏差的正負、大小及變化情況，按某種預定的控制規(guī)律給出控制 作用utt)。
比較機構(gòu)和控制裝置通常組合在一起，稱為控制器。系統(tǒng)中控制器以外的各部分組合在一起，即過程、執(zhí)行器、檢測元件與變送器的組合稱為廣義對象。
1M411041 熱量傳遞的基本方式
熱量傳遞有三種基本方式：
(1)導熱，又稱熱傳導
● 導熱是指物體各部分無相位移或不同物體直接接觸時，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子熱運動而進行的熱量傳遞現(xiàn)象
● 導熱系數(shù)丸又稱導熱率，是指單位厚度的物體具有單位溫度差時，在它的單位面積上單位時間的導熱量。
(2)熱對流
● 依靠流體的運動，把熱量由一處傳遞到另一處的現(xiàn)象，稱為熱對流。
● 工程上常見的傳熱情況(如管殼式換熱器、蒸汽鍋爐的管束＼冰箱的冷凝器等)往往不是單純的熱對流，而是流體與固體壁直接接觸時的換熱過程，這時既有熱對流也 伴隨有熱傳導，已不再是基本傳熱方式，將其稱為對流換熱(又稱放熱)。
● 對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)(有時簡稱對流換熱系數(shù))，是指單位面積上，當流體同壁 之間為單位溫差，在單位時間內(nèi)所能傳遞的熱量，表達了該對流換熱過程的強弱。
(3)熱輻射
● 依靠物體表面對外發(fā)射可見和不可見的射線(電磁波)傳遞熱量稱為熱輻射，也稱為輻射換熱。
● 熱輻射傳熱過程并不需要像導熱或熱對流那樣以冷、熱物體的直接接觸傳遞熱量。
(4)傳熱過程
導熱、熱對流和熱輻射三種基本傳熱方式的組合，形成了由溫度差引起的傳熱過程。
1M411042 增強和削弱傳熱的途徑
所謂增強傳熱，是提高換熱設(shè)備單位傳熱面積的傳熱量，即提高傳熱系數(shù),減少傳熱熱阻。而削弱傳熱是指降低傳熱系數(shù)、增加傳熱熱阻。
(1)傳熱系數(shù)和傳熱熱阻
工程中常遇到熱量從固體壁面一側(cè)的高溫流體，通過固體壁傳遞給另一側(cè)低溫流體的過程，稱為傳熱過程。如圖1M411042所示，假設(shè)傳熱過程處于穩(wěn)態(tài)，熱流方向與壁面垂直。傳熱的熱流量基本汁算式：
Q＝k(tl—t2)A
才由 6—J《執(zhí)蔡搟
●傳熱系數(shù)k：即單位時間、單位壁面積上，冷熱流體間每單位溫度差可傳遞的熱量。
A值能反映傳熱過程的強弱。
● 傳熱過程的熱阻是冷、熱流體的換熱熱阻及壁的導熱熱阻之和，與傳熱系數(shù)互為倒數(shù)關(guān)系。對于換熱器，傳熱系數(shù)k值越大，傳熱熱阻R值越小，傳熱就越好；對于熱力管道的保溫，傳熱系數(shù)K值越小，傳熱熱阻及值越大，保溫性能越好。
(2)增強傳熱的主要途徑
● 擴展傳熱面。
● 改變流動狀況。
● 在流體中加入添加劑。
● 改變換熱表面狀況。
小直徑管代替大直徑管，用橢圓管代替圓管提高表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。
● 改變能量傳遞方式
● 靠外力強化換熱：
(3)削弱傳熱的主要途徑
● 在冷熱設(shè)備上包裹絕熱材料的保溫措施。
● 將熱設(shè)備的外殼制成真空夾層
● 改變表面的輻射特性
● 附加抑制對流的元件例如：
● 在保溫材料的表面或內(nèi)部添加憎水劑。
lM411050 了解計算機應用和自動控制的基礎(chǔ)知識
(1)計算機的特點
● 運算速度快、精度高。
● 具有記憶功能和邏輯判斷功能。
● 高度自動化。
(2)計算機硬件系統(tǒng)
計算機的硬件包括運算器、控制器、存貯器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5個基本部分。運算器和控制器構(gòu)成計算機的中央處理器。
存貯器：分為內(nèi)存貯器和外存貯器，軟盤、硬盤、光盤、U盤屬于外存。
輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標器、掃描儀＼條形碼讀人器＼IC卡＼光筆＼麥克風等。
輸出設(shè)備：顯示器、打印機＼繪圖儀＼音箱＼耳機等o
● I／O接口是將主機與輸入輸出設(shè)備連接，并實現(xiàn)它們之間交換數(shù)據(jù)的部件。
● 系統(tǒng)總線(BUS)：總線是傳送數(shù)據(jù)和地址信號的公共通道?？偩€分為數(shù)據(jù)總線(DB)；地址總線(AB)；控制總線(CB)。
(3)計算機軟件系統(tǒng)
計算機軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大部分。
(4)計算機的主要技術(shù)指標
● 字長：字長越長，運算精度越高。
● 內(nèi)存容量：內(nèi)存容量越大，計算機處理能力越強。
● 存取周期：指內(nèi)存儲器完成一次讀寫操作所需要的時間。
●運算速度：每秒運算速度。
● 主頻：指計算機的時鐘頻率，單位是兆赫茲(MHz)。
(5)計算機的應用領(lǐng)域
● 科學計算(ScientificCalculation)。
● 信息處理(1nformationProcessing)。
● 過程控制(ProcessContr01)。
● 計算機輔助工程。
● 人工智能(Artificial Intelligence2。
(6)計算機的發(fā)展趨勢
● 巨型化。
● 微型化。
● 網(wǎng)絡(luò)化
● 智能化。
(7)多媒體計算機應用的基本知識
● 多媒體技術(shù)集中了計算機技術(shù)、通信技術(shù)、信息存儲技術(shù)、超大規(guī)模集成電路制造技術(shù)和外部設(shè)備技術(shù)發(fā)展的成果，使計算機具有綜合處理與管理聲音、文字、圖形、圖像的能力。
● 多媒體計算機系統(tǒng)的組成：
多媒體計算機系統(tǒng)的硬件組成：
多媒體計算機系統(tǒng)的軟件組成是以多媒體操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺，由多媒體創(chuàng)作工具軟件和其他計算機常見軟件。
(8)計算機網(wǎng)絡(luò)基本知識
● 計算機網(wǎng)絡(luò)的分類
按距離劃分為廣域網(wǎng)WAN(WideAreaNetwork)，也稱為遠程網(wǎng)(Long Haul Network)；局域網(wǎng)LAN，城域網(wǎng)MAN。
按通信介質(zhì)劃分為有線網(wǎng)和無線網(wǎng)。
● 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)用戶與計算機網(wǎng)絡(luò)之間的接 口，是一種具有單機操作和網(wǎng)絡(luò)管理雙重功能的系統(tǒng)軟件。
網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)一般包括以下4個部分：具備單機操作系統(tǒng)的功能；設(shè)置一個網(wǎng)絡(luò)通信軟件，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)；設(shè)置一個文件服務(wù)程序(也稱網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序)，以實現(xiàn)文件的共享；通過網(wǎng)絡(luò)應用軟件改善用戶的工作環(huán)境，例如電子郵件、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。
(9)計算機病毒
● 計算機病毒的特點：傳染性、隱蔽性、觸發(fā)性、潛伏性和破壞性，病毒發(fā)作時會對計算機系統(tǒng)的工作狀態(tài)或系統(tǒng)資源產(chǎn)生不同程度的破壞。
● 計算機病毒發(fā)作時的癥狀：擾亂屏幕顯示，喇叭出現(xiàn)異常聲響；系統(tǒng)啟動、執(zhí)行程序以及磁盤訪問的時間不正常；出現(xiàn)不明原因的死機，外部設(shè)備無法正常使用；程序 或數(shù)據(jù)莫名其妙地丟失或被修改。
● 針對計算機病毒可采取以下措施：
（1）對系統(tǒng)盤應進行“寫保護”。
（2）盡量不使用外來的軟盤與光盤；
（3）在計算機上安裝對病毒進行實時檢測的軟件 。
（4）盡量避免使用網(wǎng)絡(luò)下載的軟件．防止病毒侵入；
(5) 對重要的軟件和數(shù)據(jù)定時備份；
（6）定期對計算機進行檢測，及時清除隱蔽的病毒；
（7）防病毒軟件的安裝。
1M411052 自動控制的基本原理及系統(tǒng)的組成
傳統(tǒng)的分散控制系統(tǒng)(DCS)正在走向國際統(tǒng)一標準的開放式系統(tǒng)；綜合自動化系統(tǒng)(CIPS)是發(fā)展方向。
(1)自動控制的基本原理
在自動控制系統(tǒng)中，通常設(shè)定值是系統(tǒng)的輸入變量，而被控變量是系統(tǒng)的輸出變量。輸出變量通過適當?shù)臋z測儀表，又送回輸入端，并與輸入變量相比較，因此稱為反饋，二者相加稱為正反饋，二者相減稱為負反饋。輸出變量與輸人變量相比較所得的結(jié)果叫做偏差，控制裝置根據(jù)偏差方向、大小或變化情況進行控制，使偏差減小或消除。發(fā)現(xiàn)偏差，然后去除偏差，這就是反饋控制的原理。按偏差進行控制，是自動控制系統(tǒng)最主要的特點。
● 閉環(huán)控制；
在反饋控制系統(tǒng)中，被控變量送回輸入端，與設(shè)定值進行比較，根據(jù)偏差進行控制，這樣，整個系統(tǒng)構(gòu)成了一個閉環(huán)，因此稱為閉環(huán)控制。閉環(huán)控制的特點是按偏差進行控制。，缺點是控制不夠及時，此外，如果系統(tǒng)內(nèi)部各環(huán)節(jié)配合不當，系統(tǒng)會引起劇烈震蕩。
● 開環(huán)控制：系統(tǒng)受到擾動作用后，無法消除偏差，這是開環(huán)控制的缺點。
(2)自動控制系統(tǒng)的基本組成
圖1M411052—1所示是自動控制系統(tǒng)的方框圖，方框圖采用下列符號。
r(t)設(shè)定值；
y(t)測量值；
e(2)偏差，e(t)＝r(t)一y(t)；
u(t)控制作用(控制器輸出)；
c(t)被控變量；
q(t)操縱變量；
f(t)擾動。
控制裝置的作用是根據(jù)偏差的正負、大小及變化情況，按某種預定的控制規(guī)律給出控制 作用utt)。
比較機構(gòu)和控制裝置通常組合在一起，稱為控制器。系統(tǒng)中控制器以外的各部分組合在一起，即過程、執(zhí)行器、檢測元件與變送器的組合稱為廣義對象。