《热工基础 第二版》是在首版的基础上修订而成的。
《热工基础 第二版》是热工技术理论基础教材,分为工程热力学与传热学两篇。工程热力学共五章,讲述工程热力学的基本概念,热力学一定律和热力学第二定律,气体的热力性质,气体的基本热力过程和流动过程中能量转换的特征,热功转换设备和装置的热力分析及热能合理利用等。传热学共七章,讲述传热的基本机理,稳态和非稳态导热,单相和相变对流换热,辐射换热,传热过程及换热器的基本概念、基本计算方法等。
《热工基础 第二版》在阐明传统的经典内容的基础上注意引进现代热工科技的新成果,同时选编了密切联系工程实际的例题、思考题及习题,以培养学生的工程意识,提高学生分析解决实际问题的能力。
《热工基础 第二版》可作为高等学校非能源动力类各专业本、专科热工基础、工程热力学与传热学等课程的教材或教学参考书,也可供有关专业的学生及工程技术人员参考。
热工理论是伴随着第一次工业革命中热能的利用、热机的发明逐渐形成和发展起来的,随着科学技术的发展,热工理论已深入能源、机械、冶金、化工、环境、交通运输、电子、信息工程、航空航天及生物医学工程等领域,对推动这些领域的进步起着重要作用,并且为当代能源、大数据、智能产业等科技领域的飞速发展做出极大贡献。但是综观近年来世界科技发展形势可以看到,热工科学基本的核心理论并没出现实质性的跃变。
如同通常的热工理论类教材,本书第一版以热能利用、热机工作原理为背景展开。基于“提高起点、重心后移”的原则,围绕热能的传递、转换和利用提出了热工理论的基本概念、基本定律及热工问题分析计算的基本方法,并对能量(特别是热量)传递、转换和利用过程的环境问题给予了一定的重视。力求做到在正确阐述经典内容的基础上适当引进现代热工科技的新成果。同时注意选编适量密切联系我国工程实际的例题、思考题及习题,以培养学生的工程意识,提高学生分析解决实际问题的能力,在内容的深度和广度上适应不同专业人才培养的需要。本书保持了第一版的基本内容和架构体系,但根据现代工程与科学技术发展对人才培养的需要对部分内容,特别是工程热力学部分进行了适当调整和拓宽,加强了论述的科学性、严谨性,力图在正确阐述传统的经典内容的基础上适当减少纯理论的推导,突出培养将复杂的工程实际问题抽象、提炼、简化的能力和解决实践问题的能力。为此,删除了第一版中1.1.4节(局部平衡态)等。增加了气体动力循环简化的重要假设——标准空气假设一般介绍,并较详细地描述了利用标准空气假设简化柴油机实际循环的过程、改写第一版4.5.1节并与4.5.2节合并,阐述喷管内流动简化等,以突出科学抽象简化能力的培养;删除了一些理论性过强的证明(如熵的导出),加强了(火用)、不可逆熵产与(火用)损等内容的阐述;改写了第四章,改变以往人为割裂理想气体和实际气体的惯例,突出理想气体和实际气体(以水蒸气为代表)是气体性质在不同条件下的反映,并且增加了通用压缩因子图,以扭转过去学完热工基础,只能止步于分析理想气体工质而对解决实际气体问题束手无策的窘境,使体系更顺畅,内容更符合现代科技发展,满足解决工程实际问题的需求。
主要符号
绪论
0.1 热能和热能利用
0.2 工程热力学和传热学的研究内容和方法
0.3 热工理论发展简史
工程热力学篇
第一章 基本概念和定义
1.1 系统和平衡状态
1.2 基本状态参数
1.3 状态方程
1.4 热力学能、焓和熵
1.5 可逆过程
1.6 功和热量
1.7 循环
思考题
习题
第二章 热力学第一定律和热力学第二定律
2.1 热力学第一定律及其表达式
2.2 稳定流动能量方程式
2.3 热力学第二定律
2.4 熵方程和孤立系统熵增原理
2.5 热量的可用能
+2.6 工质的热力学能(火用)和焓(火用)
思考题
习题
第三章 气体的热力性质
3.1 理想气体的比热容
3.2 理想气体的热力学能、焓和熵
3.3 水蒸气
3.4 水和水蒸气热力性质图表及水蒸气计算程序
3.5 理想气体混合气体
3.6 湿空气
3.7 湿空气的含湿量和焓湿图
思考题
习题
第四章 气体的热力过程
4.1 气体的基本热力过程
4.2 气体热力过程的功及热量
4.3 压气机的热力过程
4.4 绝热节流
4.5 气体在喷管内的流动过程
思考题
习题
第五章 热力循环分析
5.1 分析循环的一般方法
5.2 活塞式内燃机循环
5.3 燃气轮机装置循环
5.4 蒸汽动力装置基本循环——朗肯循环
5.5 制冷循环
5.6 提高循环能量利用经济性的热力学措施
思考题
习题
……
传热学篇
附表
附图
习题答案
主要参考文献