能源與動(dòng)力工程概論

前言

　　為貫徹落實(shí)教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》和《教育部關(guān)于以就業(yè)為導(dǎo)向深化高等職業(yè)教育改革的若干意見》的精神，加強(qiáng)教材建設(shè)，確保教材質(zhì)量，中國(guó)電力教育協(xié)會(huì)組織制訂了普通高等教育“十一五”教材規(guī)劃。該規(guī)劃強(qiáng)調(diào)適應(yīng)不同層次、不同類型院校，滿足學(xué)科發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，堅(jiān)持專業(yè)基礎(chǔ)課教材與教學(xué)急需的專業(yè)教材并重、新編與修訂相結(jié)合。本書為新編教材?！　∧茉词菄?guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈，也是構(gòu)成客觀世界的三大基礎(chǔ)之一。人類的一切活動(dòng)都與能量及其使用緊密相關(guān)。能源的開發(fā)和合理利用是整個(gè)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的源泉，是現(xiàn)代生產(chǎn)和生活的基礎(chǔ)。從18世紀(jì)蒸汽機(jī)的發(fā)明產(chǎn)生第一次工業(yè)革命，到現(xiàn)代能源動(dòng)力科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，都說明了能源動(dòng)力發(fā)展?fàn)顟B(tài)標(biāo)志著當(dāng)時(shí)社會(huì)與科學(xué)技術(shù)的水平?！　∧茉磁c動(dòng)力學(xué)科研究能量熱和功等形式在產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化、傳遞過程中的基本規(guī)律，并研究、開發(fā)、應(yīng)用在能源與動(dòng)力方面的相關(guān)裝置。能源中消耗量最大、使用最廣泛的是電能和熱能，核電和其他形式發(fā)電（如風(fēng)力發(fā)電等）正在發(fā)展中?；痣?、核電、地?zé)岚l(fā)電等一般都是通過熱能、機(jī)械能（功）而產(chǎn)生電能，水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等是利用流體的機(jī)械功轉(zhuǎn)換得到的。熱能除太陽(yáng)能、地?zé)崮艿纫淮涡詿崮芡?，大多是由燃料的化學(xué)能、核能轉(zhuǎn)化而來的。熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功后不都是用來發(fā)電，而是在許多情況下直接作為動(dòng)力使用。熱能和電能的產(chǎn)生以及熱與功在轉(zhuǎn)化、傳遞過程中所利用的機(jī)械、設(shè)備和由它們組成的裝置，是能源動(dòng)力工程中研究的主要內(nèi)容之一?！　∵M(jìn)入21世紀(jì)，隨著常規(guī)能源資源的日益枯竭以及大量利用化石能源帶來的一系列環(huán)境問題，人類必須尋找可持續(xù)的能源道路，開發(fā)利用新能源是出路之一。新能源的理論研究和技術(shù)開發(fā)、新能源材料的探索、新能源經(jīng)濟(jì)的研究等無(wú)疑是當(dāng)前眾多研究熱點(diǎn)中的亮點(diǎn)。本書編寫目的是為廣大讀者系統(tǒng)地介紹有關(guān)能源科學(xué)的知識(shí)、面臨的問題、解決的對(duì)策和發(fā)展的前景，全書對(duì)各類能源的生產(chǎn)、有效利用和節(jié)能問題以及各類能源狀況、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，作了清晰的論述。書中不但涉及能源的基礎(chǔ)知識(shí)、常規(guī)能源、可再生能源和節(jié)能技術(shù)，同時(shí)對(duì)能源與動(dòng)力。能源與環(huán)境以及能源在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用作了詳盡的討論。鑒于能源、環(huán)境、生命、信息、材料、管理學(xué)科是新世紀(jì)高等院校科學(xué)素質(zhì)系列教育的重要組成部分，本書以能源與動(dòng)力學(xué)科的發(fā)展為契機(jī)，結(jié)合了多學(xué)科優(yōu)勢(shì)，力求兼顧科學(xué)素質(zhì)教育的要求，理論上簡(jiǎn)單介紹，文字?jǐn)⑹鐾ㄋ滓锥?，在取材上力求資料新穎、涉獵面廣、敘述簡(jiǎn)潔，能使讀者更好地了解當(dāng)今世界正在走向一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的、與環(huán)境友好的能源與動(dòng)力新時(shí)代，以達(dá)到為讀者提供更多新的能源與動(dòng)力信息的目的。

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材。本書涵蓋了能源與動(dòng)力工程領(lǐng)域的主要分支學(xué)科，以為讀者提供更多的能源與動(dòng)力知識(shí)為目標(biāo)。全書共分七個(gè)部分：能源的基礎(chǔ)知識(shí)、常規(guī)能源、可再生能源、能源與動(dòng)力、能源與環(huán)境以及能源與交通、節(jié)能技術(shù)，書中附錄還給出了能源與動(dòng)力工程常用科技英文專業(yè)詞匯。本書有較強(qiáng)的實(shí)用性和知識(shí)性，高等院校熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的本科生和研究生可根據(jù)其選修方向有針對(duì)性地學(xué)習(xí)相關(guān)單元。    本書可作為高?？鐚W(xué)科課程、公選課程的教材，也可供從事熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)、參考。

書籍目錄

前言第一章  緒論  第一節(jié)  能源的基本概念  第二節(jié)  能源與人類文明  第三節(jié)  能源資源  第四節(jié)  能量第二章  常規(guī)能源  第一節(jié)  煤炭  第二節(jié)  石油  第三節(jié)  天然氣第三章  可再生能源  第一節(jié)  太陽(yáng)能  第二節(jié)  風(fēng)能  第三節(jié)  地?zé)崮? 第四節(jié)  海洋能  第五節(jié)  生物質(zhì)能  第六節(jié)  氫能  第七節(jié)  核能  第八節(jié)  水能第四章  能源與動(dòng)力  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  內(nèi)燃機(jī)  第三節(jié)  蒸汽輪機(jī)  第四節(jié)  燃?xì)廨啓C(jī)  第五節(jié)  電站鍋爐  第六節(jié)  火力發(fā)電廠第五章  能源與環(huán)境  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  環(huán)境保護(hù)與監(jiān)測(cè)  第三節(jié)  環(huán)境污染  第四節(jié)  能源與環(huán)境第六章  能源與交通  第一節(jié)  概述  第二節(jié)  汽車新能源特點(diǎn)  第三節(jié)  電動(dòng)汽車  第四節(jié)  替代能源汽車  第五節(jié)  氫內(nèi)燃機(jī)  第六節(jié)  太陽(yáng)能汽車  第七節(jié)  生物質(zhì)能汽車第七章  節(jié)能  第一節(jié)  節(jié)能概述  第二節(jié)  節(jié)約熱能  第三節(jié)  節(jié)約煤炭  第四節(jié)  節(jié)約用油  第五節(jié)  節(jié)約電能  第六節(jié)  變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)  第七節(jié)  等離子點(diǎn)火節(jié)油技術(shù)  第八節(jié)  城市垃圾的資源化利用技術(shù)附錄  常用科技英文專業(yè)詞匯參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章　緒論　　第一節(jié)　能源的基本概念　　一、能源的定義　　自然資源中以擁有某種形式存在的能量，在一定條件下，能夠轉(zhuǎn)換成人們可以利用的某種形式的能量，這些自然資源稱為能源，如煤炭、石油、天然氣、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力、地?zé)?、核能等。在生產(chǎn)和生活中，由于工作需要或是便于輸送和使用等原因，把上述能源經(jīng)過一定的加工使其成為符合使用條件的能量來源，如煤氣、電力、沼氣和氫能等也稱為能源，它們同樣為人類提供所需的能量。能源是指人類取得能量的來源，是指能夠直接或經(jīng)過轉(zhuǎn)換而提供能量的自然資源。尚未開采出來的能量資源稱為自然資源，不列入“能源”的范疇，應(yīng)以予區(qū)別。目前可提供人類利用的能源很多，如薪柴、煤炭、石油、天然氣、水能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒉ɡ四?、潮汐能、海流能、核能等。　　核聚變和核裂變、放射性源以及天體間的引力，是世界上一切能源的初始能源。太陽(yáng)的熱核反應(yīng)釋放出巨大的能量，地球大氣層所接收的輻射能量每年達(dá)5．3 X 1015 MJ，這種輻射能為地球提供了取之不盡的能源。太陽(yáng)能的熱效應(yīng)在大氣、土地與海洋三者之間的界面，產(chǎn)生風(fēng)能、水能、波浪能和洋流的動(dòng)能，謂之天然能。植物通過光合作用吸收太陽(yáng)能，動(dòng)物以植物為食或靠弱肉強(qiáng)食問接吸收太陽(yáng)能，形成所謂的生物質(zhì)能。動(dòng)物和植物在特殊的地質(zhì)條件下經(jīng)過億萬(wàn)年演變成為煤炭、石油和天然氣等化石燃料；地球心部的熱核反應(yīng)產(chǎn)生地?zé)幔責(zé)嵬ㄟ^熱傳導(dǎo)進(jìn)入大氣和海洋，火山或活動(dòng)的地?zé)崽锏牡責(zé)崮芡ㄟ^對(duì)流作用進(jìn)入周圍環(huán)境；地殼內(nèi)的放射性元素蘊(yùn)藏著巨大的核能資源；太陽(yáng)系行星的運(yùn)行產(chǎn)生潮汐能。下面對(duì)初始能源進(jìn)行歸類。

編輯推薦

　　本書編寫目的是為廣大讀者系統(tǒng)地介紹有關(guān)能源科學(xué)的知識(shí)、面臨的問題、解決的對(duì)策和發(fā)展的前景，全書對(duì)各類能源的生產(chǎn)、有效利用和節(jié)能問題以及各類能源狀況、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，作了清晰的論述。書中不但涉及能源的基礎(chǔ)知識(shí)、常規(guī)能源、可再生能源和節(jié)能技術(shù)，同時(shí)對(duì)能源與動(dòng)力、能源與環(huán)境以及能源在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用作了詳盡的討論。鑒于能源、環(huán)境、生命、信息、材料、管理學(xué)科是新世紀(jì)高等院?？茖W(xué)素質(zhì)系列教育的重要組成部分，本書以能源與動(dòng)力學(xué)科的發(fā)展為契機(jī)，結(jié)合了多學(xué)科優(yōu)勢(shì)，力求兼顧科學(xué)素質(zhì)教育的要求，理論上簡(jiǎn)單介紹，文字?jǐn)⑹鐾ㄋ滓锥?，在取材上力求資料新穎、涉獵面廣、敘述簡(jiǎn)潔，能使讀者更好地了解當(dāng)今世界正在走向一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的、與環(huán)境友好的能源與動(dòng)力新時(shí)代，以達(dá)到為讀者提供更多新的能源與動(dòng)力信息的目的。

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