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注冊公用設備工程師(暖通空調(diào)及動力專業(yè))資格考試基礎考試大綱內(nèi)容分為公共基礎和專業(yè)基礎兩部分,本書緊扣專業(yè)基礎部分考試大綱,由北京建筑大學有相關課程教學和實踐經(jīng)驗豐富的教師編寫,具有較強的指導性和實用性。本書包括工程熱力學、傳熱學、工程流體力學及泵與風機、自動控制、熱工測試技術和機械基礎共6 章內(nèi)容,并附有相應的復習題及復習題答案與提示,以提高考生復習備考的效率。在書的最z后,還附兩套模擬試題及答案,以幫助考生檢驗復習效果。
本書適用于參加2024 年度公用設備工程師資格考試專業(yè)基礎課暖通空調(diào)及動力專業(yè)的人員。

目錄
前言
第1 章　工程熱力學 1
　考試大綱 1
　 1. 1　基本概念 1
　　 1. 1. 1　熱力學系統(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)及坐標圖 2
　　 1. 1. 8　功和熱量 3
　　 1. 1. 9　熱力過程 4
　　 1. 1. 10　熱力循環(huán) 4
　　 1. 1. 11　單位制 4
　 1. 2　準靜態(tài)過程、可逆過程和不可逆過程 4
　　 1. 2. 1　準靜態(tài)過程 5
　　 1. 2. 2　可逆過程與不可逆過程 5
　 1. 3　熱力學第一定律 5
　　 1. 3. 1　熱力學第一定律的實質 5
　　 1. 3. 2　內(nèi)能 5
　　 1. 3. 3　焓 6
　　 1. 3. 4　熱力學第一定律在閉口系統(tǒng)的表達式 6
　　 1. 3. 5　系統(tǒng)的儲存能 6
　　 1. 3. 6　熱力學第一定律在開口系統(tǒng)的表達式 8
　　 1. 3. 7　穩(wěn)定流動能量方程及其應用 8
　 1. 4　氣體性質 9
　　 1. 4. 1　理想氣體模型及其狀態(tài)方程 9
　　 1. 4. 2　實際氣體模型及其狀態(tài)方程 11
　　 1. 4. 3　壓縮因子 11
　　 1. 4. 4　臨界參數(shù) 11
　　 1. 4. 5　對比態(tài)及其定律 12
　　 1. 4. 6　理想氣體的比熱容、內(nèi)能及焓 12
　　 1. 4. 7　混合氣體的性質 13
　 1. 5　理想氣體基本熱力過程及氣體壓縮 14
　　1. 5. 1　定壓、定容、定溫和定熵過程 15
　　 1. 5. 2　多變過程 15
　　 1. 5. 3　氣體壓縮軸功 17
　　 1. 5. 4　多級壓縮和中間冷卻 19
　　 1. 5. 5　余隙 19
　 1. 6　熱力學第二定律 20
　　 1. 6. 1　熱力學第二定律的實質及表述 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 23
　 1. 7　水蒸氣和濕空氣 24
　　 1. 7. 1　蒸發(fā)、冷凝、沸騰和汽化 25
　　 1. 7. 2　水蒸氣的定壓發(fā)生過程 25
　　 1. 7. 3　水蒸氣圖表 26
　　 1. 7. 4　水蒸氣的基本熱力過程 27
　　 1. 7. 5　濕空氣的性質 28
　　 1. 7. 6　濕空氣的焓濕圖 30
　　 1. 7. 7　濕空氣的基本熱力過程 31
　 1. 8　氣體和蒸汽的流動 32
　　 1. 8. 1　穩(wěn)定流動基本方程 32
　　 1. 8. 2　定熵流動的基本特性 33
　　 1. 8. 3　噴管中流速及流量計算 34
　　 1. 8. 4　絕熱節(jié)流 36
　 1. 9　動力循環(huán) 36
　　 1. 9. 1　蒸汽動力基本循環(huán)朗肯循環(huán) 36
　　 1. 9. 2　回熱、再熱循環(huán) 37
　　 1. 9. 3　熱電循環(huán) 38
　　 1. 9. 4　內(nèi)燃機循環(huán) 38
　 1. 10　制冷循環(huán) 40
　　 1. 10. 1　空氣壓縮制冷循環(huán) 40
　　 1. 10. 2　蒸汽壓縮制冷循環(huán) 41
　　 1. 10. 3　吸收式制冷循環(huán) 43
　　 1. 10. 4　熱泵 43
　　 1. 10. 5　氣體的液化 44
　復習題 44
　復習題答案與提示 49
第2 章　傳熱學 54
　考試大綱 54
　 2. 1　導熱理論基礎 54
　　 2. 1. 1　導熱基本概念 54
　　 2. 1. 2　傅里葉定律 55
　　 2. 1. 3　熱導率 55
　　 2. 1. 4　導熱微分方程 56
　　 2. 1. 5　導熱過程的單值性條件 57
　　 2. 1. 6　小結 58
　 2. 2　穩(wěn)態(tài)導熱 58
　　 2. 2. 1　通過平壁的導熱 59
　　 2. 2. 2　通過圓筒壁的導熱 60
　　 2. 2. 3　臨界熱絕緣直徑 61
　　 2. 2. 4　通過肋壁的導熱 62
　　 2. 2. 5　通過接觸面的導熱 63
　　 2. 2. 6　二維穩(wěn)態(tài)導熱問題 64
　　 2. 2. 7　小結 64
　 2. 3　非穩(wěn)態(tài)導熱 64
　　 2. 3. 1　非穩(wěn)態(tài)導熱的特點 64
　　 2. 3. 2　對流換熱邊界條件下非穩(wěn)態(tài)導熱 65
　　 2. 3. 3　常熱流密度邊界條件下非穩(wěn)態(tài)導熱 67
　　 2. 3. 4　小結 67
　 2. 4　導熱問題數(shù)值解 67
　　 2. 4. 1　有限差分法原理 67
　　 2. 4. 2　建立離散方程的方法 68
　　 2. 4. 3　穩(wěn)態(tài)導熱問題的數(shù)值計算 68
　　 2. 4. 4　非穩(wěn)態(tài)導熱問題的數(shù)值計算 70
　　 2. 4. 5　小結 71
　 2. 5　對流換熱分析 71
　　 2. 5. 1　影響對流換熱的一般因素 72
　　 2. 5. 2　對流換熱過程微分方程式 72
　　 2. 5. 3　對流換熱微分方程組 72
　　 2. 5. 4　流動邊界層和熱邊界層 72
　　 2. 5. 5　層流邊界層換熱微分方程組及其求解 73
　　 2. 5. 6　邊界層換熱積分方程組及其求解 74
　　 2. 5. 7　動量傳熱和熱量傳遞的類比 75
　　 2. 5. 8　外掠平板紊流換熱 76
　　 2. 5. 9　對流換熱無量綱準數(shù)及其意義 76
　　 2. 5. 10　相似理論基礎 76
　　 2. 5. 11　小結 78
　 2. 6　單相流體對流換熱及準則關系式 78
　　 2. 6. 1　管內(nèi)受迫流動對流換熱 78
　　 2. 6. 2　管內(nèi)受迫對流換熱計算 80
　　 2. 6. 3　外掠圓管流動換熱 81
　　 2. 6. 4　自然對流換熱 81
　　 2. 6. 5　自然對流與受迫對流并存的混合對流換熱 82
　　 2. 6. 6　小結 82
　 2. 7　凝結與沸騰換熱 84
　　 2. 7. 1　凝結換熱 84
　　 2. 7. 2　沸騰換熱 84
　　 2. 7. 3　小結 86
　 2. 8　熱輻射的基本定律 86
　　 2. 8. 1　熱輻射基本概念 86
　　 2. 8. 2　普朗克定律 87
　　 2. 8. 3　斯特藩玻耳茲曼定律 87
　　 2. 8. 4　蘭貝特余弦定律 87
　　 2. 8. 5　基爾霍夫定律 88
　　 2. 8. 6　小結 88
　 2. 9　輻射換熱計算 89
　　 2. 9. 1　角系數(shù) 89
　　 2. 9. 2　黑表面間的輻射換熱 89
　　 2. 9. 3　灰表面間的輻射換熱 90
　　 2. 9. 4　氣體輻射 92
　　 2. 9. 5　氣體與外殼間的輻射換熱 93
　　 2. 9. 6　太陽輻射 93
　　 2. 9. 7　小結 94
　 2. 10　傳熱與換熱器 94
　　 2. 10. 1　通過肋壁的傳熱 94
　　 2. 10. 2　復合換熱時的傳熱計算 95
　　 2. 10. 3　傳熱的增強與削弱 95
　　 2. 10. 4　平均溫度差 96
　　 2. 10. 5　換熱器計算 97
　　 2. 10. 6　小結 98
　復習題 98
　復習題答案與提示 109
第3 章　工程流體力學及泵與風機 119
　考試大綱 119
　 3. 1　流體動力學基礎 119
　　 3. 1. 1　描述流體運動的兩種方法 119
　　 3. 1. 2　恒定流動和非恒定流動 120
　　 3. 1. 3　恒定元流能量方程 120
　　 3. 1. 4　恒定總流能量方程 123
　 3. 2　相似性原理和因次分析 124
　　 3. 2. 1　力學相似 125
　　 3. 2. 2　相似準數(shù) 125
　　 3. 2. 3　因次分析法 126
　　 3. 2. 4　模型實驗 129
　 3. 3　流動阻力和能量損失 130
　　 3. 3. 1　流動阻力和能量損失的分類 130
　　 3. 3. 2　層流和紊流現(xiàn)象 131
　　 3. 3. 3　均勻流方程 132
　　 3. 3. 4　圓管中的層流 132
　　 3. 3. 5　紊流運動 133
　　 3. 3. 6　沿程阻力的計算 134
　　 3. 3. 7　非圓管的沿程損失 135
　　 3. 3. 8　局部水頭損失 136
　　 3. 3. 9　減少阻力的措施 137
　 3. 4　管路計算 137
　　 3. 4. 1　簡單管路的計算 137
　　 3. 4. 2　串聯(lián)管路的計算 140
　　 3. 4. 3　并聯(lián)管路的計算 140
　 3. 5　特定流動分析 141
　　 3. 5. 1　勢函數(shù)和流函數(shù)概念 141
　　 3. 5. 2　幾種簡單的平面無旋流動 142
　　 3. 5. 3　圓柱形測速管原理 143
　　 3. 5. 4　紊流射流的一般特性 144
　　 3. 5. 5　特殊射流 146
　 3. 6　氣體動力學基礎 148
　　 3. 6. 1　理想氣體一元恒定流動的運動方程 148
　　 3. 6. 2　聲速、滯止參數(shù)、馬赫數(shù) 148
　　 3. 6. 3　氣體速度與斷面的關系 149
　 3. 7　泵與風機 150
　　 3. 7. 1　泵與風機的性能曲線 151
　　 3. 7. 2　管路性能曲線及工作點 152
　　 3. 7. 3　泵或風機的聯(lián)合運行 154
　　 3. 7. 4　離心式泵或風機的工況調(diào)節(jié) 154
　　 3. 7. 5　泵的氣蝕與安裝高度 155
　　 3. 7. 6　泵或風機的選擇 157
　復習題 157
　復習題答案與提示 169
第4 章　自動控制 177
　考試大綱 177
　 4. 1　自動控制與自動控制系統(tǒng)的一般概念 177
　　 4. 1. 1　控制工程的基本含義 177
　　 4. 1. 2　信息的傳遞 177
　　 4. 1. 3　反饋及反饋控制 178
　　 4. 1. 4　開環(huán)及閉環(huán)控制系統(tǒng)的構成 179
　　 4. 1. 5　控制系統(tǒng)的分類及基本要求 182
　 4. 2　控制系統(tǒng)的數(shù)學模型 184
　　 4. 2. 1　控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的特性 184
　　 4. 2. 2　控制系統(tǒng)微分方程的擬定與求解 189
　　 4. 2. 3　拉普拉斯變換與反變換 190
　　 4. 2. 4　傳遞函數(shù)及其框圖 194
　 4. 3　線性系統(tǒng)的分析與設計 201
　　 4. 3. 1　基本調(diào)節(jié)規(guī)律及實現(xiàn)方法 201
　　 4. 3. 2　控制系統(tǒng)的一階瞬態(tài)響應 205
　　 4. 3. 3　二階瞬態(tài)響應 207
　　 4. 3. 4　頻率特性基本概念 210
　　 4. 3. 5　頻率特性表示方法 212
　　 4. 3. 6　調(diào)節(jié)器的特性對調(diào)節(jié)質量的影響 224
　　 4. 3. 7　二階系統(tǒng)的設計方法 226
　 4. 4　控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與對象的調(diào)節(jié)性能 229
　　 4. 4. 1　穩(wěn)定性基本概念 229
　　 4. 4. 2　穩(wěn)定性與特征方程根的關系 229
　　 4. 4. 3　代數(shù)穩(wěn)定判據(jù) 230
　　 4. 4. 4　對象的調(diào)節(jié)性能指標 232
　 4. 5　控制系統(tǒng)的誤差分析 232
　　 4. 5. 1　誤差及穩(wěn)態(tài)誤差 232
　　 4. 5. 2　系統(tǒng)類型及誤差度 233
　　 4. 5. 3　靜態(tài) (穩(wěn)態(tài)) 誤差系數(shù) 233
　 4. 6　控制系統(tǒng)的綜合和校正 235
　　 4. 6. 1　校正的概念 235
　　 4. 6. 2　串聯(lián)校正裝置的形式及其特性 237
　　 4. 6. 3　繼電器調(diào)節(jié)系統(tǒng) (非線性系統(tǒng)) 及校正 240
　復習題 245
　復習題答案與提示 257
第5 章　熱工測試技術 270
　考試大綱 270
　 5. 1　測量技術的基本知識 270
　　 5. 1. 1　測量 270
　　 5. 1. 2　測量精度與測量誤差 271
　　 5. 1. 3　常見測量方法 273
　　 5. 1. 4　儀表的測量范圍與測量精度 274
　　 5. 1. 5　儀表的穩(wěn)定性 274
　　 5. 1. 6　靜態(tài)特性和動態(tài)特性 275
　　 5. 1. 7　傳感器 276
　　 5. 1. 8　傳輸通道 276
　　 5. 1. 9　變換器 276
　 5. 2　溫度的測量 276
　　 5. 2. 1　溫度與溫標 276
　　 5. 2. 2　熱電材料 278
　　 5. 2. 3　熱電效應測溫原理 279
　　 5. 2. 4　膨脹效應測溫原理及其應用 280
　　 5. 2. 5　熱電回路性質及理論 280
　　 5. 2. 6　熱電偶結構及使用方法 281
　　 5. 2. 7　熱電阻測溫原理及常用材料、常用組件的使用方法 281
　　 5. 2. 8　輻射溫度計 282
　　 5. 2. 9　溫度變送器 284
　　 5. 2. 10　測溫布置技術 285
　 5. 3　濕度的測量 285
　　 5. 3. 1　干濕球溫度計測量原理 285
　　 5. 3. 2　干濕球溫度電學測量和信號傳送傳感器 286
　　 5. 3. 3　露點儀 286
　　 5. 3. 4　露點儀測濕布置技術 288
　 5. 4　壓力的測量 288
　　 5. 4. 1　壓力計 289
　　 5. 4. 2　壓力傳感器 290
　　 5. 4. 3　壓力儀表的選用和安裝 291
　 5. 5　流速的測量 293
　　 5. 5. 1　流速測量原理 293
　　 5. 5. 2　機械風速儀的測量及結構 293
　　 5. 5. 3　熱線風速儀的測量原理及結構 294
　　 5. 5. 4　 L 形動壓管 (畢托管) 294
　　 5. 5. 5　測速儀 295
　　 5. 5. 6　流速測量布置技術 295
　 5. 6　流量的測量 296
　　 5. 6. 1　節(jié)流法和容積法測流量 296
　　 5. 6. 2　流量計 297
　　 5. 6. 3　流量測量的布置技術 301
　 5. 7　液位的測量 302
　　 5. 7. 1　常見測液位方法 302
　　 5. 7. 2　液位測量的布置及誤差消除方法 303
　 5. 8　熱流量的測量 303
　　 5. 8. 1　熱流計的分類 303
　　 5. 8. 2　熱阻式熱流計 303
　　 5. 8. 3　熱流計的布置及使用 304
　　 5. 8. 4　熱水熱量的測量 305
　 5. 9　誤差與數(shù)據(jù)處理 305
　　 5. 9. 1　誤差函數(shù)的分布規(guī)律 306
　　 5. 9. 2　直接測量的平均值、方差、標準誤差、有效數(shù)字和測量結果表達 307
　　 5. 9. 3　測量結果表達 308
　　 5. 9. 4　間接測量最優(yōu)值、標準誤差、誤差傳播理論、微小誤差原則、誤差分配 308
　　 5. 9. 5　組合測量原理 310
　　 5. 9. 6　最小二乘法原理 310
　　 5. 9. 7　經(jīng)驗公式法 311
　　 5. 9. 8　相關系數(shù) 311
　　 5. 9. 9　回歸分析 311
　　 5. 9. 10　顯著性檢驗及分析 311
　　 5. 9. 11　過失誤差處理 312
　　 5. 9. 12　系統(tǒng)誤差處理方法及消除方法 312
　　 5. 9. 13　誤差的合成定律 312
　復習題 314
　復習題答案與提示 320
第6 章　機械基礎 323
　考試大綱 323
　 6. 1　概述 323
　　 6. 1. 1　機械設計的一般原則和程序 323
　　 6. 1. 2　機械零件的設計準則 326
　　 6. 1. 3　許用應力和安全系數(shù) 327
　 6. 2　平面機構的自由度 329
　　 6. 2. 1　運動副及其分類 330
　　 6. 2. 2　平面機構運動簡圖 330
　　6. 2. 3　機構具有確定運動的條件及平面機構自由度 332
　 6. 3　平面連桿機構 334
　　 6. 3. 1　鉸鏈四桿機構的基本形式和特性 334
　　 6. 3. 2　曲柄存在的條件 334
　　 6. 3. 3　鉸鏈四桿機構的演化 335
　 6. 4　凸輪機構 338
　　 6. 4. 1　凸輪機構的應用和類型 338
　　 6. 4. 2　從動件的基本運動規(guī)律 339
　　 6. 4. 3　直動從動件盤形凸輪機構的輪廓曲線的繪制 341
　 6. 5　螺紋連接 343
　　 6. 5. 1　螺紋的常用類型和主要參數(shù) 343
　　 6. 5. 2　螺旋副的受力分析、效率和自鎖 344
　　 6. 5. 3　螺紋連接的基本類型 345
　　 6. 5. 4　螺紋連接的強度計算 346
　　 6. 5. 5　螺紋連接設計時應注意的問題 347
　 6. 6　帶傳動 348
　　 6. 6. 1　帶傳動的工作情況分析 348
　　 6. 6. 2　普通 V 帶傳動的主要參數(shù)和選擇計算 350
　　 6. 6. 3　帶輪的材料和結構 355
　　 6. 6. 4　帶傳動的張緊與維護 356
　 6. 7　齒輪機構 356
　　 6. 7. 1　齒輪機構的特點與類型 357
　　 6. 7. 2　直齒圓柱齒輪各部分名稱和尺寸 357
　　 6. 7. 3　漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和連續(xù)傳動條件 358
　　 6. 7. 4　齒輪的失效 359
　　 6. 7. 5　直齒圓柱齒輪的強度計算 360
　　 6. 7. 6　斜齒圓柱齒輪傳動及其受力分析 364
　　 6. 7. 7　齒輪的結構 364
　　 6. 7. 8　蝸桿傳動 365
　 6. 8　輪系 367
　　 6. 8. 1　定軸輪系及其傳動比 367
　　 6. 8. 2　周轉輪系及其傳動比 368
　 6. 9　軸 369
　　 6. 9. 1　軸的分類 369
　　 6. 9. 2　軸的材料 370
　　 6. 9. 3　軸的結構 370
　　 6. 9. 4　軸的強度計算 371
　　 6. 9. 5　軸轂連接類型 373
　 6. 10　滾動軸承 375
　　 6. 10. 1　滾動軸承的分類 376
　　 6. 10. 2　滾動軸承的代號 378
　　 6. 10. 3　滾動軸承的選擇計算 379
　復習題 381
　復習題答案與提示 389
模擬試題 (一) 394
　模擬試題 (一) 答案 400
模擬試題 (二) 406
　模擬試題 (二) 答案 413
參考文獻 418

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