工程熱力學(xué)

內(nèi)容概要

本書(shū)是國(guó)防科工委“十五”規(guī)劃教材，是根據(jù)原國(guó)家教育委員會(huì)制定的普通高等院校多學(xué)時(shí)“工程熱力學(xué)課程要求”（1995修訂版）編寫(xiě)的，其中吸收了作者長(zhǎng)期從事工程熱力學(xué)教學(xué)與教改實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)外同類(lèi)教科書(shū)的經(jīng)驗(yàn)與優(yōu)點(diǎn)。對(duì)概念、定律或公式的論述和推導(dǎo)更加嚴(yán)密、規(guī)范，容易理解，在增強(qiáng)教材的實(shí)用性、趣味性等方面做了有益的嘗試，頗有新意。    本書(shū)共分12章，主要內(nèi)容有基本概念，熱力學(xué)等一定律與理想氣體性質(zhì)、理想氣體的熱力過(guò)程、熱力學(xué)第二定律、氣體的流動(dòng)、氣體動(dòng)力循環(huán)、熱力學(xué)普遍關(guān)系式、實(shí)際氣體和水蒸氣的性質(zhì)、蒸汽動(dòng)力循環(huán)、制冷循環(huán)、理想氣體混合物及溫空氣、化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)等。每章有小結(jié)、思考題、習(xí)題，書(shū)后附有常用的各種圖表、工程熱力學(xué)主要名詞的索引及英文翻譯、習(xí)題答案。    本書(shū)可作為普通高等院校熱能工程、動(dòng)力機(jī)械、空調(diào)制冷、供暖通風(fēng)、工程熱物理等專(zhuān)業(yè)的教科書(shū)，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員自學(xué)或作為參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

緒論  0.1  工程熱力學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史及作用  0.2  熱能動(dòng)力及利用  0.3  工程勢(shì)力學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容和研究方法第1章  基本概念  1.1  勢(shì)力學(xué)的研究對(duì)象——?jiǎng)萘ο? 1.2  勢(shì)力系的描述——狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)  1.3  狀態(tài)參數(shù)間的關(guān)系——狀態(tài)方程  1.4  狀態(tài)參數(shù)的變化——熱力過(guò)程  1.5  發(fā)生熱力過(guò)程的原因——功和熱  1.6  小結(jié)  思考題  習(xí)題第2章  熱力學(xué)第一定律與理想氣體性質(zhì)  2.1  熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)——能量轉(zhuǎn)換與守恒定律  2.2  閉口系統(tǒng)的能量方程  2.3  開(kāi)口系統(tǒng)的能量方程與焓  2.4  能量方程的工程應(yīng)用舉例  2.5  理想氣體的熱力性質(zhì)  2.6  小結(jié)  思考題  習(xí)題第3章  理想氣體的熱力過(guò)程  3.1  研究熱力過(guò)程的目的、方法和內(nèi)容  3.2  定熵過(guò)程  3.3  多變過(guò)程及基本熱力過(guò)程的綜合分析  3.4  變比熱容定熵過(guò)程  3.5  熱力過(guò)程的工程應(yīng)用——?dú)怏w的壓縮  3.6  小結(jié)  思考題  習(xí)題第4章  熱力學(xué)第二定律  4.1  自然過(guò)程進(jìn)行的方向性  4.2  熱力循環(huán)  4.3  熱力學(xué)第二定律的各種說(shuō)法及其實(shí)質(zhì)  4.4  熱力學(xué)第二定律推論之一——卡諾定理  4.5  熱力學(xué)第二定律推論之二——熱力學(xué)溫標(biāo)  4.6  熱力學(xué)第二定律推論之三——熵  4.7  熱力學(xué)第二定律推論之四——孤立體系熵增原理  4.8  熵方程  4.9  熱力學(xué)第二定律的意義與局限性  4.10  熱力學(xué)第一定律和第二定律的統(tǒng)一——  4.11  熱力過(guò)程內(nèi)部不可逆性的度量——定熵效率  4.12  小結(jié)  思考題  習(xí)題第5章  氣體的流動(dòng)  5.1  穩(wěn)定流動(dòng)問(wèn)題求解的基本方法  5.2  聲速和馬赫數(shù)  5.3  氣體絕能定熵流動(dòng)的滯止參數(shù)和臨界參數(shù)  5.4  氣體在管道中的絕能定熵流動(dòng)速度  5.5  噴管與擴(kuò)壓管  5.6  絕絕熱節(jié)流  5.7  氣體流動(dòng)在習(xí)行器動(dòng)力裝置中的應(yīng)用  5.8  小結(jié)  思考題  習(xí)題第6章  氣體動(dòng)力循環(huán)  6.1  活塞式內(nèi)燃機(jī)循環(huán)  6.2  燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)  6.3  空氣噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)  6.4  液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)  6.5  斯特林循環(huán)  6.6  增壓內(nèi)燃機(jī)循環(huán)  6.7  小結(jié)  思考題  習(xí)題第7章  熱力學(xué)普遍關(guān)系式第8章  實(shí)際氣體和水蒸氣的性質(zhì)第9章  蒸汽動(dòng)力和循環(huán)第10章  制冷循環(huán)第11章  理想氣體混合物及濕空氣第12章  化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)附錄工程熱力學(xué)主要名詞的索引及英文翻譯習(xí)題參考答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   討論及結(jié)論： （1）由圖5.16所示的T—S圖可以看出，P1，P2確定以后，在所有由P1降至P2的絕能流動(dòng)中，絕熱節(jié)流過(guò)程的熵增是最大的，因而其不可逆做功能力損失也是最大的。 （2）可逆絕熱膨脹過(guò)程焓降最大，對(duì)外做功最大，做功能力沒(méi)有損失；不可逆絕熱膨脹過(guò)程焓降次之，對(duì)外做功次之，做功能力損失也次之；而絕熱節(jié)流過(guò)程焓降為零，對(duì)外不做功，做功能力損失最大。絕熱節(jié)流過(guò)程只降壓、不做功的特性決定了其必然損失最大。因此，不可逆性是絕熱節(jié)流的最主要的特性，節(jié)流過(guò)程就是典型的不可逆過(guò)程。 工程上，需要可逆過(guò)程以便最大程度地獲取效益，但同樣也需要不可逆甚至完全不可逆的、類(lèi)似于節(jié)流的耗散過(guò)程，主要用于測(cè)量、調(diào)節(jié)等，因?yàn)樗哂蟹磻?yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。如汽車(chē)的剎車(chē)、水龍頭的流量調(diào)節(jié)、制冷設(shè)備中制冷量的調(diào)節(jié)（見(jiàn)10.3節(jié)）等。實(shí)際上正是不可逆的耗散過(guò)程產(chǎn)生了不可恢復(fù)的“變化”，使過(guò)程具有了方向性，而不可能在兩個(gè)或幾個(gè)狀態(tài)之間無(wú)休止地來(lái)回變化，使得自然界的運(yùn)動(dòng)能夠逐漸地平息下來(lái)，具有了平衡態(tài)。因此，一個(gè)沒(méi)有耗散的世界實(shí)際上就不可能存在平衡態(tài)，是不可想象的。當(dāng)然，在測(cè)量和調(diào)節(jié)中也應(yīng)想辦法盡量減少不可逆性，如利用電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)水泵（或風(fēng)機(jī)）的供水（或風(fēng)）壓力，來(lái)調(diào)節(jié)水（或風(fēng)）的流量，利用汽車(chē)的剎車(chē)把一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能在蓄電池中儲(chǔ)存起來(lái)（見(jiàn)0.2節(jié)），這些都可以減少不可逆損耗，節(jié)省能源，因而具有更好的效果。 5.7 氣體流動(dòng)在飛行器動(dòng)力裝置中的應(yīng)用 飛機(jī)、火箭在空中飛行過(guò)程中，其發(fā)動(dòng)機(jī)作為利用氣體流動(dòng)做功的動(dòng)力裝置，很多部件都與流動(dòng)有關(guān)，如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管，航空發(fā)動(dòng)機(jī)從進(jìn)氣道、壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪直到尾噴管（見(jiàn)圖6.22（a）），等等，它們都是利用氣體流動(dòng)工作的典型工程實(shí)例。 一、航空發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道 進(jìn)氣道位于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的前部，即從飛機(jī)的空氣入口到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)壓氣機(jī)前的這一段管道。進(jìn)氣道除了要在各種條件下都能提供發(fā)動(dòng)機(jī)所需的空氣量以外，由于壓氣機(jī)進(jìn)口處的氣流馬赫數(shù)通常不能大于0.6～0.7，因此，進(jìn)氣道的另一個(gè)主要功能就是利用擴(kuò)壓管的原理，進(jìn)行阻滯升壓，把氣流的速度動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫?。這就是所謂的沖壓作用。由式（5.41）可知，來(lái)流馬赫數(shù)越大，這種沖壓作用就越大。

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《國(guó)防科工委"十五"規(guī)劃教材?動(dòng)力機(jī)械及工程熱物理:工程熱力學(xué)》可作為普通高等院校熱能工程、動(dòng)力機(jī)械、空調(diào)制冷、供暖通風(fēng)、工程熱物理等專(zhuān)業(yè)的教科書(shū)，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員自學(xué)或作為參考書(shū)。

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