目錄
前言
第1 章　 工程熱力學(xué) 1 　
考試大綱 1 　
1.1　 基本概念 1 　 　
1.1.1　 熱力學(xué)系統(tǒng) 1 　 　
1.1.2　 狀態(tài) 2 　 　
1.1.3　 平衡 (平衡狀態(tài)) 2 　 　
1.1.4　 狀態(tài)參數(shù) 2 　 　
1.1.5　 狀態(tài)公理 2 　 　
1.1.6　 狀態(tài)方程式 2 　 　
1.1.7　 熱力參數(shù)及坐標(biāo)圖 2 　 　
1.1.8　 功和熱量 3 　 　
1.1.9　 熱力過(guò)程 4 　 　
1.1.10　 熱力循環(huán) 4 　 　
1.1.11　 單位制 4 　
1.2　 準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程、 可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程 4 　 　
1.2.1　 準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程 5 　 　
1.2.2　 可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程 5 　
1.3　 熱力學(xué)第一定律 5 　 　
1.3.1　 熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì) 5 　 　
1.3.2　 內(nèi)能 5 　 　
1.3.3　 焓 6 　 　
1.3.4　 熱力學(xué)第一定律在閉口系統(tǒng)和開(kāi)口系統(tǒng)的表達(dá)式 6 　 　
1.3.5　 系統(tǒng)的儲(chǔ)存能 6 　 　
1.3.6　 穩(wěn)定流動(dòng)能量方程及其應(yīng)用 7 　
1.4　 氣體性質(zhì) 9 　 　
1.4.1　 理想氣體模型及其狀態(tài)方程 9 　 　
1.4.2　 實(shí)際氣體模型及其狀態(tài)方程 10 　 　
1.4.3　 壓縮因子 11 　 　
1.4.4　 臨界參數(shù) 11 　 　
1.4.5　 對(duì)比態(tài)定律 11 　 　
1.4.6　 理想氣體的比熱容、 內(nèi)能及焓 12 　 　
1.4.7　 混合氣體 12 　
1.5　 理想氣體基本熱力過(guò)程及氣體壓縮 14 　 　
1.5.1　 定壓、 定容、 定溫和定熵過(guò)程 14
1.5.2　 多變過(guò)程 15 　 　
1.5.3　 壓氣機(jī)的壓縮軸功 17 　 　
1.5.4　 多級(jí)壓縮及中間冷卻 18 　 　
1.5.5　 余隙 19 　
1.6　 熱力學(xué)第二定律 19 　 　
1.6.1　 熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)及表述 20 　 　
1.6.2　 卡諾循環(huán)和卡諾定理 20 　 　
1.6.3　 熵 22 　 　
1.6.4　 孤立系統(tǒng)熵增原理 22 　
1.7　 水蒸氣和濕空氣 24 　 　
1.7.1　 蒸發(fā)、 冷凝、 沸騰和汽化 24 　 　
1.7.2　 水蒸氣的定壓發(fā)生過(guò)程 25 　 　
1.7.3　 水蒸氣圖表 26 　 　
1.7.4　 水蒸氣的基本熱力過(guò)程 27 　 　
1.7.5　 濕空氣的性質(zhì) 27 　 　
1.7.6　 濕空氣的焓濕圖 29 　 　
1.7.7　 濕空氣的基本熱力過(guò)程 30 　
1.8　 氣體和蒸汽的流動(dòng) 31 　 　
1.8.1　 穩(wěn)定流動(dòng)基本方程 31 　 　
1.8.2　 定熵流動(dòng)的基本特性 32 　 　
1.8.3　 噴管中流速及流量計(jì)算 33 　 　
1.8.4　 絕熱節(jié)流 35 　
1.9　 動(dòng)力循環(huán) 36 　 　
1.9.1　 蒸汽動(dòng)力基本循環(huán)———朗肯循環(huán) (RankineCycle) 36 　 　
1.9.2　 回?zé)帷?再熱循環(huán) 37 　 　
1.9.3　 熱電循環(huán) 37 　 　
1.9.4　 內(nèi)燃機(jī)循環(huán) 38 　
1.10　 制冷循環(huán) 39 　 　
1.10.1　 空氣壓縮制冷循環(huán) 39 　 　
1.10.2　 蒸汽壓縮制冷循環(huán) 40 　 　
1.10.3　 吸收式制冷循環(huán) 42 　 　
1.10.4　 熱泵 43 　 　
1.10.5　 氣體的液化 44 　
復(fù)習(xí)題 44 　
復(fù)習(xí)題答案與提示 49
第2 章　 傳熱學(xué) 54 　
考試大綱 54 　
2.1　 導(dǎo)熱理論基礎(chǔ) 54
2.1.1　 導(dǎo)熱基本概念 54 　 　
2.1.2　 傅里葉定律 55 　 　
2.1.3　 熱導(dǎo)率 55 　 　
2.1.4　 導(dǎo)熱微分方程 56 　 　
2.1.5　 導(dǎo)熱過(guò)程的單值性條件 57 　 　
2.1.6　 小結(jié) 58 　
2.2　 穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 58 　 　
2.2.1　 通過(guò)平壁的導(dǎo)熱 58 　 　
2.2.2　 通過(guò)圓筒壁的導(dǎo)熱 60 　 　
2.2.3　 臨界熱絕緣直徑 61 　 　
2.2.4　 通過(guò)肋壁的導(dǎo)熱 61 　 　
2.2.5　 通過(guò)接觸面的導(dǎo)熱 63 　 　
2.2.6　 二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題 63 　 　
2.2.7　 小結(jié) 63 　
2.3　 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 64 　 　
2.3.1　 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的特點(diǎn) 64 　 　
2.3.2　 對(duì)流換熱邊界條件下非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 64 　 　
2.3.3　 常熱流密度邊界條件下非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 66 　 　
2.3.4　 小結(jié) 66 　
2.4　 導(dǎo)熱問(wèn)題數(shù)值解 66 　 　
2.4.1　 有限差分法原理 66 　 　
2.4.2　 建立離散方程的方法 67 　 　
2.4.3　 穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算 68 　 　
2.4.4　 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算 69 　 　
2.4.5　 小結(jié) 70 　
2.5　 對(duì)流換熱分析 71 　 　
2.5.1　 影響對(duì)流換熱的一般因素 71 　 　
2.5.2　 對(duì)流換熱過(guò)程微分方程式 71 　 　
2.5.3　 對(duì)流換熱微分方程組 72 　 　
2.5.4　 流動(dòng)邊界層和熱邊界層 72 　 　
2.5.5　 邊界層換熱微分方程組及其求解 72 　 　
2.5.6　 邊界層換熱積分方程組及其求解 74 　 　
2.5.7　 動(dòng)量傳熱和熱量傳遞的類比 75 　 　
2.5.8　 外掠平板紊流換熱 75 　 　
2.5.9　 對(duì)流換熱無(wú)量綱準(zhǔn)數(shù)及其意義 75 　 　
2.5.10　 相似理論基礎(chǔ) 76 　 　
2.5.11　 小結(jié) 77 　
等