热量与温度变化的关系

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热量与温度变化的关系范文第1篇

1.用做功来改变系统内能的过程，是机械能或其他形式的能与内能之间的转化过程.

2.做功使物体的内能增加还是减少，要视具体的情况而定.外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少.

3.做功不一定会改变物体的内能，如，用力把物体举高，对物体做了功，但物体的内能并没有改变.

4.物体内能的改变不一定是由做功引起的.

二、内能与物态变化的关系

1.物态变化和内能有一定的联系.物态是由构成物质的分子间距决定的.一般情况下，固体的分子间距较小，气体的分子间距较大.物质在熔化、汽化、升华过程中都要吸热，内能增加；反之，物质在凝固、液化、凝华过程中都要放热，内能减少.

2.物态变化需要具备一定的条件才能进行.如，给铁块加热，铁块会吸收热量，内能持续增加，但它的物态并不会立刻发生变化，只有达到铁的熔点，并继续加热才会熔化.也就是说，物态不变，内能也可能改变.

3.物态发生变化，实际是分子运动的剧烈程度和分子间距变了.所以物态发生变化，物体的内能一定发生变化.

4.物体的内能改变，不一定是物态变化引起的.

三、内能与温度的关系

1.内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和所有分子势能的总和.同一物体的内能增加，可能是分子动能增加，也可能是分子势能增加.温度是物体内部分子做无规则运动的剧烈程度的标志.因为分子势能增加，而导致物体的内能增加时，物体的温度保持不变.如，冰块熔化时从外界吸收热量，导致内能增加，但温度保持不变.

2.若一个物体温度升高，则物体内部分子运动更剧烈，分子动能增加，物体内能也增加.

3.物体温度为0OC时，物体的内能不为零.因为物体的分子在永不停息地做无规则运动，分子间总存在相互作用，因此，任何情况下，物体的内能都不等于零.

四、内能与热传递、热量的关系

1.用热传递的方法来改变物体的内能，是通过传导、对流、辐射三种方式完成的.热传递将热量从一个物体传到另一个物体，这种传递也就是物体的内能转移的过程.

2.物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量.所以，不管物体温度多高，如果没有发生热传递，也就无所谓热量的多少.在热传递过程中，温度高的物体放出热量，内能减少；温度低的物体吸收热量，内能增加.

3.在热传递过程中，若不考虑热量的损失，内能的变化量可以用热量来量度，因此热量是内能变化的量度.

4.物体的内能增加或减少，不一定是物体吸收或放出热量.

五、内能与热能的关系

热量与温度变化的关系范文第2篇

一、要掌握好比热容的基本概念与基本性质

1.比热容是物质本身固有的一种特性，与密度在特点上有相似之处.

2.单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容.

3.比热容与物质本身的质量、形状、温度、体积、位置的变化没有关系.

4.比热容只受物质状态的影响.一般来说，同种物质在不同状态时比热容不同.例如，水和冰.

二、运用比热容知识解题的方法

1.选择题要学会分析

例1在铝壶中放入3kg温度为20℃的水，将它加热到100℃所需的热量为[c=4.2×103J/kg·℃]（不计损失）

A.等于1.008×106J

B.大于1.008×106J

C.小于1.008×106J

D.条件不足，无法判断

分析根据热量的计算公式Q吸=cmΔt算出水所吸收的热量为1.008×106J，很多同学会选择答案A.显然错误.因为这个题目不是求水吸收的热量，而是在整个加热过程中总共需要的热量.所以必须考虑铝壶吸收的热量，所需的热量应该是水和铝壶共同吸收的热量，显然，大于1.008×106J，故选B.

例2有两个质量和初温都相同的金属球，先把A球放入一个盛有热水的杯中，不计热量损失，热平衡后，水温降低了Δt，将A球取出.再将B球放入该杯中，热平衡后水温又降低了Δt，则两球比热容的大小关系是

A.cA>cBB.cA

C.cA=cBD.无法判断

分析依题意可知，球A、B的质量相等.水降低的温度相同，放热相等，所以球A、B吸收的热量相等，因此，此题可用赋值的方法来解.可先设水的初温为70℃，A、B两球的初温为10℃，由题意有A升高的温度为

ΔtA=70℃-10℃=60℃，

B升高的温度为

ΔtB=60℃-10℃=50℃，

因此ΔtA>ΔtB，温度变化小的比热容大.故选B.

例3在标准大气压下，1kg20℃的水吸收了3.78×105J的热量后，其温度为

A.80℃B.90℃

C.100℃D.110℃

分析水的初温为20℃，从计算中得知水吸收3.78×105J的热量后，温度升高了

90℃+20℃=110℃.

但是在标准大气压下，水的最高温度为100℃，所以水的最终温度应为100℃而不是110℃.答案应选C.

三、简答题的解题方法

例4试解释我国冬季多西北风，夏季多东南方的原因.

分析这是一道跨学科的题目，解题的关键：要了解我国地理位置上的物质分布情况以及风的形成原因.本题可从物质的比热容的大小对温度影响的角度解释.

答案我国地理位置上物质的分布情况是东南沿海多水，西北一带多砂石.水的比热容大于砂石的比热容，夏季在阳光照射下，水和砂石同样吸热，水的温度升高的不多，水面附近的气温升得不高.而西北地区砂石温度升得高，地面附近气温高，空气受热膨胀，密度变小，向上运动，东南方向的温度较低的空气流向西北填补，形成东南风.冬季同样放热的情况下，砂石的温度比水的温度降低得多，水面上方热空气上升，西北的冷空气流向东西填补，形成西北风.

例5为什么生活中往往用热水取暖？机器用冷水来冷却？

分析解题关键要知道水的比热容比其他液体的比热容大，且了解水的比热容大在生活中的应用.要从两个方面解释.一是相同质量的水和其他液体升高（或降低）相同的温度时，水需要吸收（或放出）较多的热量.二是相同质量的水和其他液体吸收（或放出）相同热量时，水的温度变化不大.

答案因为水的比热容较大，水温高于室温，用热水取暖时，让流动的热水慢慢地经过散热器，水的温度降低，放出较多的热量，使室内气温升高.用冷水降温冷却机器也是同样的道理.

四、计算题的解题方法

例61kg60℃的水，温度降低了20℃.求水放出的热量是多少？

[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

分析解题关键需要知道水的温度变化了多少，并且还要明白“降低了”和“降低到”的含义不一样.由题可知，水的温度变化了20℃，而不是

60℃-20℃=40℃.

所以，Q放=cmΔt

=4.2×103J/kg·℃×1kg×20℃

=8.4×104J.

答案水放出的热量是8.4×104J.

例2为了测量某种液体的比热容，把质量为100g的铜块从沸腾的水中取出（一个标准大气压下），迅速投入质量为100g温度为10℃的待测液体中，混合后的共同温度是25℃，若不计热量损失，求这种液体的比热容为多少？[C=0.4×103J/（kg·℃）]

分析在不计热量损失的情况下，液体吸收的热量和铜块放出的热量相等.解这种热量的计算题时，如果涉及的物理量很多，要用脚标把高、低温物体的质量、比热容、初、末温分清楚.因此，铜块放出的热量

Q放=c1m1（t-t01），

液体吸收的热量

Q吸=c2m2（t-t02），

不计热量损失，有Q吸=Q放，

所以c2m2（t-t02）=c1m1（t-t01），

整理并代人数据得

c2×0.1kg×（25-10）℃=0.4×103J/kg·℃×0.1kg×（100-25）℃，

c2=2.0×103J/kg·℃.

热量与温度变化的关系范文第3篇

关键词 T-Q图； 热端温差；窄点温差；估算方法

中图分类号TK22 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）90-0098-02

0引言

本文将以无再热、无补燃、双压蒸汽余热锅炉为例，介绍利用T-Q图推算锅炉的蒸汽参数的估算方法，并结合实例对估算方法的有效性进行验证。

1 T-Q图及其重要参数

T―Q图由烟气放热曲线、工质（蒸汽和给水）吸热曲线组成，反映了余热锅炉运行时，烟气温度变化及焓值变化，工质（给水或蒸汽）温度和吸热量变化，以及烟气温度变化与各受热面工质吸热量的关系，典型的T―Q图见图1，它包括了1）烟气放热曲线，它反映了燃机出口的高温烟气将热量传递给工质后变成低温烟气的过程；2）过热蒸汽吸热曲线，它反映了过热蒸汽吸收的热量，对应锅炉的过热段；3）饱和蒸汽吸热曲线，它反映了饱和水吸热相变为饱和汽吸热量，对应锅炉的蒸发段。吸热过程是在蒸发器中完成的，此过程中工质温度不发生变化；4）给水吸热曲线，它反映了凝结水被加热到锅筒压力下饱和水温度的吸热量，它的受热面有给水加热器、除氧器及省煤器。利用T―Q图需要了解余热锅炉运行中的一些重要参数，这些参数在估算方法中非常有用。

1.1热端温差

余热锅炉主汽温度取决于燃气轮机的排烟温度，热端温差指燃机排烟温度与主蒸汽温度的温差，一般在20℃～50℃。

1.2窄点温差

余热锅炉的窄点温差Tp是指余热锅炉中的蒸发器入口处烟气的温度与工质饱和温度之间的差值[1]。窄点温差越小，余热的利用率越高。但是为了减少窄点温差必须提高蒸发器的换热量，就必须增加余热锅炉的换热面积，这样余热锅炉的投资较大；同时燃气侧的流动损失也会增加，导致燃气轮机的功率有所减小。因此选择合适窄点温差非常重要，是决定余热锅炉受热面积的关键因素，一般取8℃～20℃，最低可以取7℃。

1.3接近点温差

余热锅炉的接近点温度，是指省煤器出口的水温与对应压力下的饱和水温度之间的差值[2]。如果接近点温差过大，表面省煤器的强化换热的特点没有得到充分的利用，为了保证余热锅炉的效率还必须增加余热锅炉的换热面积，投资费用增加。但是接近点温差也不能太小，如果接近点温差接近零，说明省煤器中发生了汽化现象，很可能导致省煤器管过热甚至损坏，不利余热锅炉的安全运行。因此接近点温差的选择必须合适，一般取4℃～10℃。

1.4排烟温度

余热锅炉的排烟温度直接影响到锅炉的效率[1]，但是降低余热锅炉的排烟温度要增加锅炉受热面，余热锅炉设计时要综合考虑投资与效率的因素。单压系统的排烟温度为150℃～180℃，多压蒸汽系统的排烟温度可以低很多，例如双压系统的排烟温度为100℃～150℃，三压系统的排烟温度为80℃～100℃。

2 T-Q图的画法

T-Q图包含了烟气随温度下降的烟气放热曲线，和工质（蒸汽和给水）的吸热曲线。烟气的放热量与烟气量、烟气组分及温降有关。工质的吸热量与工质的压力、温度、流量有关。与9E燃机配套的余热锅炉，一般采用双压蒸汽系统，受热面布置一般为高压蒸汽过热器、高压蒸发器（即高压锅筒，高压给水在此由饱和水变成饱和汽）、高压省煤器1）低压蒸汽过热器、低压蒸发器、高压省煤器；2）低压省煤器、高压省煤器；3）除氧器及给水加热器，具置可能因低压蒸汽参数的不同会有所调整。

2.1 烟气放热曲线

燃机的烟气由氮气、水、二氧化碳、氧气组成，各分气体的各个温度下的的比焓h见表1，烟气的比焓等于各分气体对应的比焓与其体积份额的乘积之和。

气体比焓与温度具有线性关系，因此只要根据燃机的排烟温度与余热锅炉的排烟温度求出相应温度下烟气的比焓，计算出焓差，乘以烟气量就能得到烟气的放热量。以温度为纵坐标，放热量为横坐标，画出烟气放热曲线。

2.2蒸汽吸热曲线

T-Q图中工质吸热曲线由高压过热蒸汽以及饱和蒸汽曲线构成，分别对应蒸汽的过热段和蒸发段。双压余热锅炉的主汽，一般为5.3MPa～8.8MPa/500℃～530℃的次高压参数，或10.0MPa/540℃的高压参数；主汽的热端温差一般为20℃～50℃。根据主汽流量及各温度压力下的焓值，可以求出高压过热器受热面及高压蒸发器受热面的吸热量，并在T-Q图上画出这二个受热面处的工质吸热曲线。根据确定的低压蒸汽压力求出低压锅筒压力下的饱和温度，可以画出低压蒸汽吸热曲线。根据低压汽流量及蒸汽参数，分别求出低压过热器及蒸发器受热面的吸热量，可以画出这两段的工质吸热曲线。

2.3给水吸热曲线

流经除氧器及给水加热器的给水流量为高、低压蒸汽流量之和，由于除氧器后的给水泵将给水分别打入低压省煤器及高压省煤器，最后生成高压过热蒸汽及低压过热蒸汽，因此.除氧器及给水加热器吸热量可以合并计算，将凝结水加热到除氧器出口饱和水温度。根据高低压给水吸热量，可以画出高低压省煤器吸热曲线。

3估算方法

为了利用T-Q图估算余热锅炉的蒸汽参数，对于无再热、无补燃、双压蒸汽余热锅炉，假定余热锅炉排污率为0，不考虑喷水减温，不考虑除氧器、蒸发器循环倍率的影响，只考虑工质吸收的热量，那么锅炉的蒸汽参数可以利用T-Q图估算。

热量与温度变化的关系范文第4篇

1. 正确理解功与能的关系

我们知道物体具有能量的大小可通过能够做功的多少来衡量.在理解功与能关系时需要注意下列两点：（1）具有能的物体，不一定都处在做功的过程中.如：悬挂着的钢球，它虽没有做功，但它具有重力势能.（2）做功的过程，一定伴随着能量的变化.如飞行的子弹穿越鸡蛋的过程中，子弹对鸡蛋做了功，子弹的能量就会减小，子弹做了多少功，就减少多少能量.

2. 正确分析物体机械能的变化

分析机械能的变化时，应从影响动能和势能的各个因素的变化情况着手分析，综合考虑各部分能量的变化情况，作出正确的判断.

例1对在平衡力作用下正在下落的物体而言，下列说法正确的是（）

A. 动能和重力势能都不变

B. 动能和重力势能都变大

C. 动能不变，重力势能变大

D. 动能不变，重力势能变小

解析首先我们应该明白物体在平衡力作用下作匀速运动，其次，物体正在下落即物体的高度发生变化.由于物体的质量与速度均不变，故动能不变.而物体的高度在变小，所以物体的重力势能在变小.答案：D

3. 正确认识内能、温度和热量

温度表示物体的冷热程度，是大量分子无规则运动剧烈程度的标志.它是一个状态量.而内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和.内能与温度的关系是：物体温度升高，内能增大；物体温度降低，内能减小.

热量是物体在热传递过程中，转移能量的多少.热量是过程量，只能用“吸收”或“放出”来表述，不能用“具有”或“含有”表述.

4. 正确认识做功和热传递

做功改变物体内能的实质是内能与其他形式能之间的相互转化.对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，内能减少.热传递改变物体内能的实质是内能的转移.低温物体吸收热量后，温度升高，内能增加；高温物体放出热量后，温度降低，内能减少.这两种方式在改变物体内能时是等效的.

例2下列关于温度、内能、热量的说法，正确的是（）

A. 物体温度越高，它含有的热量就越多

B. 要使物体的内能增加，不一定要吸收热量

C. 物体内能增加，它的温度就一定升高

D. 物体温度不变，内能不变

解析要正确作出判断，第一要理解温度、内能、热量这三者的关系，其二是搞清每个概念的表达方式，再次是理解改变物体内能的方式.答案：B.

5. 汽油机的一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.在压缩冲程中，将机械能转化为内能；在做功冲程中，将内能转化为机械能.

例3一台四冲程汽油机曲轴转速是1800r/min，此汽油机每秒钟完成个工作循环，个冲程，对外做次功.

解析汽油机一个工作循环曲轴旋转两圈，一个工作循环有四个冲程，对外做功一次.此汽油机转速为30r/s所以每秒完成15个工作循环，60个冲程，对外做功15次.

二、 自主探究

在本章的探究活动中，可体验到“控制变量法”、“转换法”在探究中的应用.在学习过程中应特别重视实验中探究方法.下面结合实例，让同学们体会每个实验所探究的问题和探究的问题的基本方法.

1. 探究物体的动能与什么因素有关

① 动能大小和哪些因素有关？ （提出问题并作出猜想）

② 如何通过实验探究影响动能大小的因素？（设计实验并注意控制变量）

③ 实验中如何判断物体动能的大小？用了什么方法？（小车推动木块移动距离不同小车对木块做功多少不同小车动能大小不同.小车推动木块前进距离越远，说明小车具有的动能越大.转换法）

④ 将质量不同的小车，从同一斜面同一高度滑下的目的是什么？这一步骤是为了探究动能大小与哪个因素的关系？（控制质量不同的小车撞击木块的速度相同；探究动能大小与小车质量大小的关系）

⑤ 将同一小车从同一斜面不同高度滑下的目的是什么？这一步骤是为了探究动能大小与哪个因素的关系？（控制小车质量相同，速度不同；动能与小车速度的关系）

2. 探究重力势能与什么因素有关

① 重力势能大小和哪些因素有关？（提出问题并作出猜想）

② 如何通过实验探究影响重力势能大小的因素？（设计实验并注意控制变量）

③ 实验中如何判断物体具有的重力势能大小？这里用的方法是什么？（木桩陷入沙中深度越大重锤对木桩做功越多重锤具有的重力势能越大.转换法）

3. 比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量

① 实验运用什么研究方法？

② 实验中要控制哪些物理量相同？

③ 实验中如何控制单位时间内物质吸收的热量相同？

④ 如何比较物质的吸热本领？

三个探究活动都必须对以上问题分析透彻后再进行实验并对实验现象进行分析得出实验结论.相信同学们体验探究过程定会有很大收获！

例4在探究“动能大小与哪些因素有关”的活动中，提供以下器材：中间有沟槽的木质轨道（如图1甲，其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接，沟槽较为光滑）、大小与沟槽相当的玻璃球、铁球各一只、轻质弹簧、刻度尺各一个.

（1） 利用这套器材进行实验时，可以通过比较

来比较小球动能的大小，这种方法叫（2） 为了探究动能与质量大小的关系，应让玻璃球和铁球分别从释放.探究后得出的结论是：.

（3） 课外兴趣小组活动中，物理老师曾经告诉同学们“质量一定时，重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”.善于动脑的小明利用上述器材，设计了一个装置如图1乙的研究弹簧弹性势能E与压缩量x之间关系的实验方案：

① 用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x；

② 松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置；

③ 用刻度尺测量出小球上升的高度h.设压缩量x1=1.00 cm时，小球上升的高度h1，压缩量x2=2.50 cm时，小球上升的高度h2，则h1＜h2（选填“＞”“＜”或“=”）.

（4） 若小球到达最高点时弹簧的弹性势能全部转化为重力势能.分析下表实验数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x不成正比（选填“成”或“不成”）.

解析（1） 小球压缩弹簧，对弹簧做功，做功的多少反映了小球动能的多少，弹簧被压缩的程度越大，说明小球的动能越大.可以通过弹簧被压缩的程度来反映小球动能的多少.这种方法叫“转换法”.

（2） 要探究动能大小与质量的关系，由控制变量法可知：应该控制速度不变，让质量变化.速度是通过起始点的高度来控制的，所以要控制两球从同一高度滚下.实验结论：速度相同时，质量越大，物体的动能越大.

（3） 压缩量x1=1.00 cm时比压缩量x2=2.50 cm时，弹簧的弹性形变小，弹性势能就小，最终转换成的重力势能就少，所以上升的高度就低.故h1＜h2.

（4） 由表中数据知：当压缩量由1.00 cm变为2.00 cm时，压缩量变为2倍，而反映弹簧弹性势能大小的小球的高度是从1.50 cm变成了5.99 cm，是原来的4倍，所以弹簧的弹性势能E与压缩量x不成正比.进一步分析，弹簧的弹性势能E与压缩量x的平方成正比.

例5通过探究让我们认识到质量相同的不同燃料完全燃烧时放出的热量一般是不同的.文文同学打算比较质量相同的不同燃料完全燃烧时放出的热量．她准备了下列器材：铁架台、石棉网、烧杯、灯具、温度计、水、煤油、菜籽油.

（1） 她在清点器材时，发现还缺少的测量工具是.

（2） 操作时的步骤大致如下：

a. 分别在两个相同的烧杯中放入相同质量的水（约200 g）；

b. 取来煤油和菜籽油，将其分别放入装置中的灯具中；

c. 同时点燃煤油和菜籽油，过1min记下温度计初始温度；

d. 直至其中一种燃料烧完，记下两支温度计的示数.

上述有多处需改进，请指出两条改进后的方法：

（3） 通过正确操作,该实验所测得的热值与理论值相比,误差较大,你认为误差的主要原因

解析实验应采用控制变量法，所以煤油和菜籽油的质量应相同。及时记录初温和末温才能比较物质吸收的热量，才便于比较两种燃料的热值大小。

答案（1） 托盘天平（2） ①取相同质量的煤油和菜籽油② 没有加热之前记下初始温度直至两种燃料烧尽，及时记录温度（3）燃料没有完全燃烧和热量在空气中散失

三、 重视运用

本章知识在生活中有很多运用，这里只重点强调热量的计算.

例6用燃气灶烧水，燃烧0.5 kg的煤气，使50 kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg.求：

（1） 0.5 kg煤气完全燃烧放出的热量；

（2） 水吸收的热量；

（3） 燃气灶烧水的效率.

解析本题主要考察热量的计算及热效率问题，注意公式的正确运用.

（1） Q放=mq＝0.5 kg×4.2×107J/kg＝2.1×107J

（2） Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）× 50 kg×（70℃-20℃）=1.05×107 J

（3） η=×100％＝×100％=50％

例7（2011 扬州）太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息.

其中太阳辐射功率是指1 h内投射到1m2面积上的太阳能.求：

（1） 水在10 h内吸收的热量；

（2） 如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4×l07 J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）

（3） 该太阳能热水器的能量转化效率.

解析本题主要考察热量的计算及太阳能热水器的能量转化效率.注意了解太阳辐射功率的含义，注意解题的规范性.

（1） Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）× 100 kg×50℃=2.1×107J

（2） 由Q放=qV= 8.4×l07 J/m3×V=Q吸，得所需煤气体积V=0.25 m3

（3） 10 h内吸收的太阳能：

Q′=1.68×106J/（m2•h）×2.5 m2×10 h=4.2×107J

热量与温度变化的关系范文第5篇

闪速炉是一种冶炼设备，能够高效处理一些粉状硫化矿物。这种设备主要由精矿喷嘴、反应塔、沉淀池以及上升烟道四个部分组成。反应塔主要位于沉淀池的上方，其中进行熔炼反应。反应塔的长期环境都是高温，受到烟气与熔体的双重冲涮，会受到比较严重的腐蚀。工作人员为了减少反应塔受到的损害，使用冷却系统对反应塔进行降温。现对反应塔冷却系统设计中的数值模拟情况进行分析，并总结如下。

1数值模拟的建立

反应塔中的反应过程非常复杂，尤其是高温烟气与炉外空气之间的热传递，其中发生的反应是高温烟气与炉体内壁的对流，内部温度的平衡，以及辐射换热等。反应塔中这种反应，需要热量的相互传递，还会受到内部材料热量的影响。冷却系统的作用，能够实现冷却水与冷却元件之间的热量置换[1]。这个过程具有结构和传热机理方面的对称性，从实际上分析冷却单元之间，并没有热量的转换。工作人员要通过炉体冷却单元进行建模，其三维模型要采用fluent软件进行计算。在本次研究中，主要应用的模型是热传导模型，选取控制容积法进行运算。该模型的研究对象是反应塔炉体，要深入分析其对称性，然后选取一半冷却单元作为研究对象，分析需要求解的集合模型，对几何模型网格划分进行分析。

2计算结果与分析

工作人员要在实际生产中，选取常用的工艺参数冷却水量2.5t/h(对应进水速度为1.5m/s)，进水温度为25℃。基于此，要进行分析和计算，建立冷却单元三维数值模型，分析求得Z=0面的温度场分布。从计算结果进行分析，冷却单元的冷却效果良好，工作人员不仅能对冷却元件进行局部设置，还能够控制冷却元件周围的耐火材料区域温度。针对冷却元件和烟气接触面的温度，冷却元件具有较好的降温效果，能够促进内壁挂渣的形成。这是冷却元件常使用的功能之一。在实践中，低温区域能够延长耐火材料的寿命，并促进反应塔挂渣的形成，确保反应塔得到更好的保护。工作人员在数值的模拟计算中，还能得出冷却水的出水温度为31.4℃，温升为6.4℃。根据这个冷却水热量，其释放了8876W，冷却单位损失的热量为8900，冷却水带出热量占总的热损失量的99.73%。根据此，冷却单元的热量主要是被冷却水带走，很少会通过外壁散热，所以在冷却系统设计中，冷却水带出热量的计算非常重要。在这个过程中，要促使钢板维持在较高的温度，不会影响反应塔的使用性能。冷却水带出的热量，会因为冷却水的进水速度的增大而增大。但是这种增加的情况比较微小，很难分辨。尤其在冷却水进水速度将至0.525m/s以下，冷却水带出热量一直恒定。由此可以得知，冷却强度会随着冷却水量的变化保持不变，从Q=cmΔt可知，冷却水的出水与进水温差与冷却水的进水量成反比。上图的曲线，符合这种比例关系。工作人员在冷却水的进水速度减少的情况下，要把握冷却水进水温差和出水温差，避免水温过高。所以在冷却系统的设计中，不能将冷却水量设计的太小[3]。冷却水带出热量与冷却水进水温度的关系，工作人员能够推测出，冷却水进水温度的增加，会降低冷却水带出热量减小。如果减小的幅度比较小，或是温度没有变化，那么冷却单元的冷却强度会随着冷却水温度的变化保持不变。

3结语