工程熱力學

內(nèi)容概要

本書是國防科工委“十五”規(guī)劃教材，是根據(jù)原國家教育委員會制定的普通高等院校多學時“工程熱力學課程要求”（1995修訂版）編寫的，其中吸收了作者長期從事工程熱力學教學與教改實踐的經(jīng)驗和國內(nèi)外同類教科書的經(jīng)驗與優(yōu)點。對概念、定律或公式的論述和推導更加嚴密、規(guī)范，容易理解，在增強教材的實用性、趣味性等方面做了有益的嘗試，頗有新意。    本書共分12章，主要內(nèi)容有基本概念，熱力學等一定律與理想氣體性質(zhì)、理想氣體的熱力過程、熱力學第二定律、氣體的流動、氣體動力循環(huán)、熱力學普遍關系式、實際氣體和水蒸氣的性質(zhì)、蒸汽動力循環(huán)、制冷循環(huán)、理想氣體混合物及溫空氣、化學熱力學基礎等。每章有小結、思考題、習題，書后附有常用的各種圖表、工程熱力學主要名詞的索引及英文翻譯、習題答案。    本書可作為普通高等院校熱能工程、動力機械、空調(diào)制冷、供暖通風、工程熱物理等專業(yè)的教科書，也可供有關工程技術人員自學或作為參考書。

書籍目錄

緒論  0.1  工程熱力學的發(fā)展簡史及作用  0.2  熱能動力及利用  0.3  工程勢力學的主要研究內(nèi)容和研究方法第1章  基本概念  1.1  勢力學的研究對象——勢力系  1.2  勢力系的描述——狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)  1.3  狀態(tài)參數(shù)間的關系——狀態(tài)方程  1.4  狀態(tài)參數(shù)的變化——熱力過程  1.5  發(fā)生熱力過程的原因——功和熱  1.6  小結  思考題  習題第2章  熱力學第一定律與理想氣體性質(zhì)  2.1  熱力學第一定律的實質(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  開口系統(tǒng)的能量方程與焓  2.4  能量方程的工程應用舉例  2.5  理想氣體的熱力性質(zhì)  2.6  小結  思考題  習題第3章  理想氣體的熱力過程  3.1  研究熱力過程的目的、方法和內(nèi)容  3.2  定熵過程  3.3  多變過程及基本熱力過程的綜合分析  3.4  變比熱容定熵過程  3.5  熱力過程的工程應用——氣體的壓縮  3.6  小結  思考題  習題第4章  熱力學第二定律  4.1  自然過程進行的方向性  4.2  熱力循環(huán)  4.3  熱力學第二定律的各種說法及其實質(zhì)  4.4  熱力學第二定律推論之一——卡諾定理  4.5  熱力學第二定律推論之二——熱力學溫標  4.6  熱力學第二定律推論之三——熵  4.7  熱力學第二定律推論之四——孤立體系熵增原理  4.8  熵方程  4.9  熱力學第二定律的意義與局限性  4.10  熱力學第一定律和第二定律的統(tǒng)一——  4.11  熱力過程內(nèi)部不可逆性的度量——定熵效率  4.12  小結  思考題  習題第5章  氣體的流動  5.1  穩(wěn)定流動問題求解的基本方法  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速度  5.5  噴管與擴壓管  5.6  絕絕熱節(jié)流  5.7  氣體流動在習行器動力裝置中的應用  5.8  小結  思考題  習題第6章  氣體動力循環(huán)  6.1  活塞式內(nèi)燃機循環(huán)  6.2  燃氣輪機循環(huán)  6.3  空氣噴氣發(fā)動機循環(huán)  6.4  液體火箭發(fā)動機循環(huán)  6.5  斯特林循環(huán)  6.6  增壓內(nèi)燃機循環(huán)  6.7  小結  思考題  習題第7章  熱力學普遍關系式第8章  實際氣體和水蒸氣的性質(zhì)第9章  蒸汽動力和循環(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  化學熱力學基礎附錄工程熱力學主要名詞的索引及英文翻譯習題參考答案參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   討論及結論： （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的絕能流動中，絕熱節(jié)流過程的熵增是最大的，因而其不可逆做功能力損失也是最大的。 （2）可逆絕熱膨脹過程焓降最大，對外做功最大，做功能力沒有損失；不可逆絕熱膨脹過程焓降次之，對外做功次之，做功能力損失也次之；而絕熱節(jié)流過程焓降為零，對外不做功，做功能力損失最大。絕熱節(jié)流過程只降壓、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)流過程就是典型的不可逆過程。 工程上，需要可逆過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、類似于節(jié)流的耗散過程，主要用于測量、調(diào)節(jié)等，因為它具有反應速度快、結構簡單、價格便宜等優(yōu)點。如汽車的剎車、水龍頭的流量調(diào)節(jié)、制冷設備中制冷量的調(diào)節(jié)（見10.3節(jié)）等。實際上正是不可逆的耗散過程產(chǎn)生了不可恢復的“變化”，使過程具有了方向性，而不可能在兩個或幾個狀態(tài)之間無休止地來回變化，使得自然界的運動能夠逐漸地平息下來，具有了平衡態(tài)。因此，一個沒有耗散的世界實際上就不可能存在平衡態(tài)，是不可想象的。當然，在測量和調(diào)節(jié)中也應想辦法盡量減少不可逆性，如利用電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)水泵（或風機）的供水（或風）壓力，來調(diào)節(jié)水（或風）的流量，利用汽車的剎車把一部分動能轉(zhuǎn)化為電能在蓄電池中儲存起來（見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 氣體流動在飛行器動力裝置中的應用 飛機、火箭在空中飛行過程中，其發(fā)動機作為利用氣體流動做功的動力裝置，很多部件都與流動有關，如火箭發(fā)動機的噴管，航空發(fā)動機從進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪直到尾噴管（見圖6.22（a）），等等，它們都是利用氣體流動工作的典型工程實例。 一、航空發(fā)動機進氣道 進氣道位于航空發(fā)動機的前部，即從飛機的空氣入口到發(fā)動機內(nèi)壓氣機前的這一段管道。進氣道除了要在各種條件下都能提供發(fā)動機所需的空氣量以外，由于壓氣機進口處的氣流馬赫數(shù)通常不能大于0.6～0.7，因此，進氣道的另一個主要功能就是利用擴壓管的原理，進行阻滯升壓，把氣流的速度動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫Α＿@就是所謂的沖壓作用。由式（5.41）可知，來流馬赫數(shù)越大，這種沖壓作用就越大。

編輯推薦

《國防科工委"十五"規(guī)劃教材?動力機械及工程熱物理:工程熱力學》可作為普通高等院校熱能工程、動力機械、空調(diào)制冷、供暖通風、工程熱物理等專業(yè)的教科書，也可供有關工程技術人員自學或作為參考書。

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