熱工學理論基礎

前言

　　本書是在新的高職高專教材編寫領導小組的組織下，按照供熱通風與空調(diào)工程專業(yè)高職高專的培養(yǎng)目標與基本要求，根據(jù)供熱通風與空調(diào)工程專業(yè)高職高?！盁峁W理論基礎”課程教學基本要求編寫的?！　”緯卜謨善汗こ虩崃W和傳熱學。在內(nèi)容取舍和結(jié)構(gòu)編排上，充分吸收同類教材的經(jīng)驗并充分考慮高職高專的特點，對工程熱力學和傳熱學的基本概念、基本定律以及基本方法做了簡單明了的闡述，力求做到深入淺出、簡明扼要。對提高熱能的利用效率和能源的可持續(xù)發(fā)展等問題也做了一定深度的敘述。同時強調(diào)結(jié)合供熱通風與空調(diào)工程專業(yè)的特點，既注重加強理論教學，又兼顧基本技能的訓練，以便使學生在掌握基本理論和基本方法的基礎上，獲得解決實際問題的初步能力。　　為了使學生更好地理解和掌握所學內(nèi)容，抓住各部分的重點，本書每章都附有小結(jié)以突出各章的重點；在各章的后面均列有針對性習題，并對各章的主要內(nèi)容都編制了例題。在例題和習題的編寫上，著眼于專業(yè)要求，強調(diào)專業(yè)實用性，并注意了例題和習題的質(zhì)量，適當減少了習題數(shù)量。全書按104學時的教學內(nèi)容編寫?！　”緯捎梅ǘ▎挝?，在書后附有各種常用單位的換算表。本書第二十章作為選學內(nèi)容，各學?？梢愿鶕?jù)自己對學生的培養(yǎng)要求自行確定是否講授?！　”緯姓埳綎|建筑大學戎衛(wèi)國教授和山東大學龔海興教授任主審，并對初稿提出了許多寶貴意見和建議，對本書質(zhì)量的提高有很大幫助，在此謹致以深切的感謝?！　”緯w論、第一～六章、第十九章由山東建筑大學劉學來編寫，第七～十三章由黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學院宋永軍編寫，第十四～十八章、第二十章由長春工程學院金洪文編寫，全書由山東建筑大學劉學來統(tǒng)稿?！　∠抻诰幷咚?，加之時間倉促，書中難免會有錯誤和不妥之處，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材（高職高專教育）。全書分為兩篇，分別為工程熱力學和傳熱學。工程熱力學主要內(nèi)容包括：熱力學第一、第二定律，氣體的熱力性質(zhì)和熱力過程，水蒸氣，濕空氣，動力循環(huán)，熱力循環(huán)；傳熱學主要內(nèi)容包括：導熱，對流換熱，熱輻射，質(zhì)交換等。本書結(jié)合高職高專教學的特點，緊緊圍繞著高職高專應用型人才培養(yǎng)目標進行編寫。在編寫過程中注重理論聯(lián)系實際，強調(diào)應用，并遵循認知規(guī)律，精選內(nèi)容。教材充分體現(xiàn)“應用性、實用性、綜合性、先進性”的原則。    本書可作為高職高專供熱通風與空調(diào)工程專業(yè)教材，也可作為函授和自考輔導教材，還可作為相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

前言第一版前言主要符號緒論　第一節(jié)　熱能及其利用　第二節(jié)　熱工學理論的發(fā)展　第三節(jié)　熱工學理論基礎的研究對象及主要內(nèi)容第一篇工程熱力學　引言　第一章　氣體的性質(zhì)    第一節(jié)　熱力系統(tǒng)    第二節(jié)　工質(zhì)的熱力狀態(tài)及其基本狀態(tài)參數(shù)    第三節(jié)　熱力平衡狀態(tài)及狀態(tài)方程    第四節(jié)　理想氣體的狀態(tài)方程    第五節(jié)　理想氣體的比熱    第六節(jié)　混合氣體    小結(jié)    習題　第二章　熱力學第一定律    第一節(jié)　熱力過程    第二節(jié)　系統(tǒng)儲存能    第三節(jié)　系統(tǒng)與外界能量交換    第四節(jié)　閉口系統(tǒng)能量方程    第五節(jié)　開口系統(tǒng)能量方程    第六節(jié)　穩(wěn)定流動能量方程及應用    小結(jié)    習題　第三章　理想氣體的熱力過程    第一節(jié)　熱力過程的一般分析方法    第二節(jié)　氣體的基本熱力過程    第三節(jié)　多變過程    小結(jié)    習題　第四章　熱力學第二定律    第一節(jié)　熱力循環(huán)    第二節(jié)　熱力學第二定律    第三節(jié)　卡諾循環(huán)及卡諾定律    第四節(jié)　熵與熵方程    第五節(jié)　孤立系統(tǒng)的熵增原理    小結(jié)    習題　第五章　水蒸氣    第一節(jié)　水蒸氣的產(chǎn)生過程    第二節(jié)　水蒸氣圖表    第三節(jié)　水蒸氣的基本熱力過程    小結(jié)    習題　第六章　濕空氣    第一節(jié)　濕空氣的性質(zhì)    第二節(jié)　濕空氣的焓濕圖    第三節(jié)　濕空氣的熱力過程    小結(jié)    習題　第七章　氣體和蒸汽的流動    第一節(jié)　絕熱穩(wěn)定流動基本方程    第二節(jié)　定熵流動的基本特性    第三節(jié)　通過噴管的流速及流量計算    第四節(jié)　絕熱節(jié)流    小結(jié)    習題　第八章　蒸汽動力循環(huán)    第一節(jié)　朗肯循環(huán)    第二節(jié)　再熱循環(huán)    第三節(jié)　回熱循環(huán)    第四節(jié)　熱電循環(huán)    小結(jié)    習題　第九章　氣體壓縮與制冷循環(huán)    第一節(jié)　氣體的壓縮    第二節(jié)　蒸汽壓縮式制冷循環(huán)    第三節(jié)　其他形式制冷循環(huán)　……第二篇　傳熱學附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第一章　氣體的性質(zhì)　　本章就熱力工程中熱能與機械能的轉(zhuǎn)換、熱能的傳遞過程、工質(zhì)的狀態(tài)及狀態(tài)的變化、熱力研究方法等討論熱力系統(tǒng)、工質(zhì)的狀態(tài)及狀態(tài)參數(shù)、熱力過程、熱力循環(huán)、功和熱等有關(guān)概念?！　〉谝还?jié)　熱力系統(tǒng)　　在研究工程熱力學問題時，常常將研究的對象從周圍的物質(zhì)中分離出來，人們把分離出來的研究對象稱為熱力系統(tǒng)，或簡稱為系統(tǒng)。分離系統(tǒng)與周圍物質(zhì)的分解面，稱為邊界。邊界的作用是確定研究對象，將系統(tǒng)與外界分割開來。邊界以外與系統(tǒng)相互作用的物質(zhì)，稱為外界或環(huán)境。系統(tǒng)與外界的相互作用，通常通過功量、熱量和物質(zhì)的交換進行。　　系統(tǒng)的邊界可以是真實存在的，也可以是假想的；可以是固定不動的，也可以是移動變化的。如圖所示，當我們研究氣缸內(nèi)的氣體進行熱量與功量轉(zhuǎn)化問題時，氣缸內(nèi)的氣體就是熱力系統(tǒng)，活塞的左端面及氣缸的部分內(nèi)壁面就是邊界，很顯然該系統(tǒng)的邊界是真實的。　　如圖所示，一個真空的容器，當與外界連通的閥門打開時，外界的氣體在氣壓的作用下就流入容器，直至其內(nèi)部的氣壓與外界氣壓平衡為止。如果把大氣中流入容器的那部分氣體用一個假想的邊界從大氣中劃分出來，則容器內(nèi)壁與假想的邊界所包圍的空氣就是我們研究的熱力系統(tǒng)。當閥門打開后，隨著氣流流入容器，假想的邊界受外界氣壓的壓縮，是逐漸縮小的，當然整個系統(tǒng)也隨之縮小?！　≡跓崃^程中，系統(tǒng)與外界之間通過邊界可以進行能量的傳遞（如功量和熱量），也可以進行物質(zhì)的流入或流出?！　「鶕?jù)系統(tǒng)與外界的這種交換的特點，可以將系統(tǒng)分為如下幾種不同類型的系統(tǒng)：　　若系統(tǒng)與外界沒有物質(zhì)交換，則稱為閉口系統(tǒng)或封閉系統(tǒng)，有時也稱控制質(zhì)量系統(tǒng)。由于沒有物質(zhì)通過系統(tǒng)的邊界，系統(tǒng)的質(zhì)量保持不變。在選取系統(tǒng)時，應該把所研究的物質(zhì)全部包括在邊界內(nèi)。　　若系統(tǒng)與外界有物質(zhì)交換，則稱為開口系統(tǒng)或流動系統(tǒng)。在選取系統(tǒng)時，只需把所研究。

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