本書對熱力學(xué)與傳熱學(xué)的基本概念和基本理論進(jìn)行了介紹，在熱力學(xué)中特別講解了熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律以及熱力學(xué)的宏觀研究方法，介紹了熱能有效利用以及熱能和其它能量相互轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律，以及提高能量利用率的基本原則和主要技術(shù)途徑。在傳熱學(xué)中圍繞傳熱過程的三種方式，全面介紹了與三種傳熱方式對應(yīng)的三個重要的定律。介紹了將實(shí)際工程中的傳熱問題轉(zhuǎn)化為傳熱物理模型和數(shù)學(xué)模型的一般方法，強(qiáng)化了傳熱過程定性分析、半定量分析等不同層次傳熱知識。本書適合機(jī)械工程、車輛工程和其他工程學(xué)科的本科生使用。
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目 錄
前 言
第1章 熱能轉(zhuǎn)換的基本概念1
1.1 熱力系統(tǒng)環(huán)境邊界1
1.1.1熱力系統(tǒng)1
1.1.2環(huán)境2
1.1.3邊界2
1.2 狀態(tài)狀態(tài)參數(shù)狀態(tài)方程3
1.2.1狀態(tài)3
1.2.2狀態(tài)參數(shù)4
1.2.3狀態(tài)方程6
1.3 熱力過程與熱力循環(huán)7
1.3.1熱力過程7
1.3.2可逆過程9
1.3.3流動過程與非流動過程11
1.3.4循環(huán)過程與熱力循環(huán)11
1.4 熱力學(xué)中的基本單位與量綱12
本章小結(jié)13
習(xí)題14
第2章 能量與熱力學(xué)第一定律16
2.1 功及功量的計(jì)算17
2.1.1機(jī)械功能17
2.1.2可逆膨脹功18
2.1.3示功圖19
2.2 熱量及熱量的傳遞過程21
2.3 系統(tǒng)儲存能及其性質(zhì)23
2.4 熱力學(xué)第一定律26
2.5 閉口系統(tǒng)的能量分析27
2.6 開口系統(tǒng)的能量分析30
2.6.1控制容積系統(tǒng)的質(zhì)量守恒30
2.6.2控制容積系統(tǒng)的能量守恒31
2.6.3穩(wěn)定流動系統(tǒng)的能量方程33
2.6.4技術(shù)功及在p-v圖上的表示33
2.7 穩(wěn)定流動方程的應(yīng)用34
2.7.1噴管35
2.7.2透平式機(jī)械35
2.7.3壓氣機(jī)36
2.7.4絕熱節(jié)流37
2.7.5自由膨脹過程38
2.7.6絕熱混合過程39
本章小結(jié)42
習(xí)題42
第3章 熵與熱力學(xué)第二定律49
3.1 自發(fā)過程及能量傳遞與轉(zhuǎn)換的方向性49
3.1.1自發(fā)過程49
3.1.2能量傳遞與轉(zhuǎn)換的方向性50
3.2 熱力學(xué)第二定律的表述51
3.3 卡諾循環(huán)與卡諾定理S3
3.4 狀態(tài)參數(shù)熵55
3.5 第一和第二TdS方程57
3.6 熵變、熵流與熵產(chǎn)58
3.7 系統(tǒng)的熵平衡計(jì)算60
3.8 熵增原理61
3.9 能量的可用性與能量的貶值原理63
本章小結(jié)66
習(xí)題67
第4章 理想氣體熱力過程與氣體動力循環(huán)71
4.1 理想氣體性質(zhì)及狀態(tài)方程71
4.1.1理想氣體的內(nèi)能和焓72
4.1.2理想氣體的比熱容72
4.1.3定容比熱容和定壓比熱容的關(guān)系75
4.1.4理想氣體的內(nèi)能、焓和熵的計(jì)算76
4.2 理想氣體混合物78
4.2.1道爾頓定律78
4.2.2亞美蓋特定律79
4.2.3理想氣體混合物的成分79
4.2.4混合氣體的折合摩爾質(zhì)量及折合氣體常數(shù)80
4.2.5混合氣體的比熱容81
4.2.6混合氣體的熱力學(xué)能、焓及熵81
4.3 理想氣體的基本熱力過程82
4.3.1定容過程83
4.3.2定壓過程84
4.3.3定溫過程87
4.3.4定熵過程88
4.3.5多變過程90
4.4 典型理想氣體動力循環(huán)92
4.4.1奧托循環(huán)93
4.4.2狄塞爾循環(huán)94
4.4.3沙巴澤循環(huán)97
本章小結(jié)99
習(xí)題103
第5章 水蒸氣及蒸汽動力循環(huán)107
5.1 純物質(zhì)的相變過程107
5.2 定壓下水蒸氣的發(fā)生過程108
5.3 水蒸氣的T-v形圖和p-v形圖111
5.4 濕蒸汽的干度及狀態(tài)參數(shù)計(jì)算113
5.5 水蒸氣的熱力性質(zhì)表115
5.6 蒸汽動力循環(huán)的基本過程119
5.6.1基本的蒸汽動力循環(huán)119
5.6.2朗肯循環(huán)的能量平衡核算120
5.6.3朗肯循環(huán)的改進(jìn)122
本章小結(jié)123
習(xí)題125
第6章 溫空氣及空氣調(diào)節(jié)過程128
6.1 濕空氣的組成和狀態(tài)參數(shù)128
6.2 濕空氣的絕對濕度和相對濕度131
6.3 露點(diǎn)溫度與干濕球溫度133
6.4 濕空氣焓濕圖（h—d圖）135
6.5 空氣調(diào)節(jié)的基本過程138
6.5.1加熱或冷卻過程139
6.5.2加熱加濕過程139
6.5.3冷卻去濕過程140
6.5.4絕熱加濕過程142
6.6 濕空氣的混合過程143
6.7 冷卻塔144
本章小結(jié)146
習(xí)題148
第7章 傳熱學(xué)的基本概念與基本定律150
7.1 傳熱過程及傳熱的基本方式150
7.2 傳熱的基本定律151
7.2.1熱傳導(dǎo)151
7.2.2熱對流152
7.2.3熱輻射154
7.2.4復(fù)合換熱過程155
7.2.5流體中的純導(dǎo)熱過程155
7.2.6能量守恒定律的要求156
本章小結(jié)158
習(xí)題159
第8章 熱傳導(dǎo)過程與傅里葉定律160
8.1 傅里葉定律與傳熱速率方程160
8.2 熱擴(kuò)散方程162
8.3 一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱167
8.3.1通過平壁的導(dǎo)熱167
8.3.2傳熱熱阻169
8.3.3多層平壁的導(dǎo)熱170
8.3.4通過長圓筒壁的導(dǎo)熱172
8.3.5管道保溫層厚度的選擇175
8.3.6球體中的導(dǎo)熱176
8.3.7通過變截面物體的導(dǎo)熱177
8.4 有內(nèi)熱源的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱178
8.4.1宥內(nèi)熱源的平壁導(dǎo)熱問題178
8.4.2有內(nèi)熱源的徑向?qū)釂栴}179
8.5 擴(kuò)展表面的穩(wěn)態(tài)傳熱182
8.5.1一般擴(kuò)展表面的傳熱問題183
8.5.2等截面擴(kuò)展表面的傳熱184
8.6 集總熱容法求解非穩(wěn)態(tài)傳熱問題185
本章小結(jié)190
習(xí)題192
第9章 對流換熱與牛頓冷卻定律197
9.1 局部和平均對流換熱系數(shù)197
9.2 層流和湍流198
9.2.1層流和湍流速度邊界層199
9.2.2熱邊界層201
9.3 邊界層方程202
9.4 無量綱參數(shù)的物理意義206
9.5 管內(nèi)強(qiáng)迫對流換熱208
9.5.1管內(nèi)流動狀態(tài)及特征208
9.5.2管內(nèi)平均流速與速度分布特征208
9.5.3對流換熱系數(shù)的變化特點(diǎn)209
9.5.4管內(nèi)平均溫度及傳熱速率的確定210
9.5.5管內(nèi)對流換熱的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式211
9.6 縱掠平板的對流換熱214
9.6.1縱掠平壁時的層流換熱215
9.6.2縱掠平壁時的湍流換熱216
9.7 橫掠單管和管束的對流換熱218
9.7.1橫掠單管的對流換熱218
9.7.2橫掠管束的對流換熱220
9.8 自然對流換熱及其實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式222
本章小結(jié)227
習(xí)題229
第10章 輻射換熱與斯特藩一玻爾茲曼定律232
10.1 黑體表面的輻射與斯特藩一玻爾茲顯定律232
10.2 實(shí)際表面的輻射與基爾霍夫定律233
10.3 黑體表面間的輻射換熱與角系數(shù)237
10.3.1角系數(shù)的定義237
10.3.2角系數(shù)的性質(zhì)與計(jì)算238
10.3.3黑體表面間的輻射換熱243
10.4 灰體表面間的輻射換熱244
10.4.1投入輻射與有效輻射244
10.4.2表面輻射熱阻245
10.4.3灰體表面之間的輻射換熱245
10.4.4防輻射屏248
本章小結(jié)249
習(xí)題250
第11章 換熱器及其設(shè)計(jì)計(jì)算253
11.1 換熱器中的基本流動形式253
11.2 換熱器中傳熱速率的計(jì)算254
11.3 換熱器對數(shù)平均溫差的確定256
11.3.1順流換熱器的對數(shù)平均溫差257
11.3.2逆流換熱器的對數(shù)平均溫差259
11.4 換熱器的有效度分析261
本章小結(jié)263
習(xí)題264
參考文獻(xiàn)266
附錄267
附錄A267
附錄B289
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