流體力學與熱工基礎

流體力學與熱工基礎

图书基本信息
出版时间:2012-5
出版社:清華大學出版社
作者:陳禮
页数:224
字数:351000
书名:流體力學與熱工基礎
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流體力學與熱工基礎

内容概要
  《流體力學與熱工基礎(第2版)》內容涉及工程熱力學、流體力學及傳熱學三大部分。工程熱力學篇包括熱力學基本概念、基本定律、水蒸氣、蒸汽動力循環、制冷循環和濕空氣。流體力學篇包括流體靜力學與動力學基礎、能量損失與管路計算基礎。傳熱學篇介紹導熱、對流換熱、輻射換熱、傳熱過程與換熱器。對流換熱重點介紹在相似理論指導下合理使用特征數關聯式計算待定特征數及表面傳熱系數。
根據高職教育教學的研究與實踐,本書對如何適應高職學生特點進行了有益的探索與嘗試,並在撰寫方面形成一定特色。
《流體力學與熱工基礎(第2版)》可作為高職高專制冷空調技術及熱能動力專業教材,學時數為90~100,亦可供相關專業的工程技術人員參考。
书籍目录
第一篇 工程熱力學
  第1章 熱力學基本概念
   1.1 工質與熱源
   1.2 熱力系統
   1.3 熱力狀態與狀態參數
   1.4 理想氣體狀態方程
   1.5 準平衡過程與可逆過程
   1.6 功量和熱量
   1.7 氣體的比熱容
   思考題
   習題
  第2章 熱力學基本定律
   2.1 熱力學第一定律
   2.2 開口系統穩定流動能量方程式
   2.3 理想氣體的熱力過程
   2.4 熱力學第二定律
   2.5 孤立系統的熵增原理
   思考題
   習題
  第3章 水蒸氣
   3.1 水蒸氣的產生過程
   3.2 蒸汽圖表及其應用
   思考題
   習題
  第4章 蒸汽動力循環
   4.1 朗肯循環
   4.2 回熱循環
   4.3 再熱循環
   思考題
   習題
  第5章 制冷循環
   5.1 蒸氣壓縮制冷循環
   5.2 熱泵循環
   5.3 吸收式制冷循環
   思考題
   習題
  第6章 濕空氣
   6.1 濕空氣的性質
   6.2 濕空氣的焓濕圖
   6.3 濕空氣的熱力過程
   思考題
   習題
第二篇 流體力學
  第7章 流體靜力學與動力學基礎
   7.1 流體的主要物理性質
   7.2 流體的機械能守恆
   7.3 流體靜壓力分布規律
   7.4 流體動力學基本方程
   7.5 基本方程式的應用
   思考題
   習題
  第8章 能量損失與管路計算基礎
   8.1 沿程損失和局部損失
   8.2 兩種流態與圓管內的流動
   8.3 圓管的沿程損失計算
   8.4 局部損失計算
   8.5 管路計算基礎
   思考題
   習題
第三篇 傳熱學
  第9章 導熱
   9.1 導熱的基本定律
   9.2 平壁的穩定導熱
   9.3 圓筒壁的穩定導熱
   思考題
   習題
  第10章 對流換熱
   10.1 對流換熱及牛頓公式
   10.2 相似理論
   10.3 強制對流換熱
   10.4 流體外掠物體強制對流換熱
   10.5 自然對流換熱
   10.6 凝結和沸騰換熱
   思考題
   習題
  第11章 輻射換熱
   11.1 熱輻射的基本概念
   11.2 物體表面間的輻射換熱
   思考題
   習題
  第12章 傳熱過程與換熱器
   12.1 傳熱過程與強化傳熱
   12.2 換熱器
   思考題
   習題
  附錄A
   表A-1 常用氣體的平均比定壓熱容cp|t0
   表A-2 常用氣體的平均比定容熱容cV|t0
   表A-3 飽和水與飽和水蒸氣的熱力性質(按溫度排列)
   表A-4 飽和水與飽和水蒸氣的熱力性質(按壓力排列)
   表A-5 未飽和水與過熱水蒸氣的熱力性質
   表A-6 氨(NH3)飽和液與飽和蒸氣的熱力性質
   表A-7 氟利昂12(CCl2F2)飽和液與飽和蒸氣的熱力性質
   表A-8 HFC134a飽和液與飽和蒸氣的熱力性質(按溫度排列)
   表A-9 金屬材料的密度、比熱容和熱導率
   表A-10 保溫、建築及其他材料的密度和熱導率
   表A-11 幾種保溫、耐火材料的熱導率與溫度的關系
   表A-12 干空氣的熱物理性質(p=1.01325×105Pa)
   表A-13 飽和水的熱物理性質
   表A-14 干飽和水蒸氣的熱物理性質
   表A-15 一些氣體的摩爾質量、氣體常數、低壓下的比熱容和摩爾熱容
   表A-16 大氣壓(p=1.01325×105Pa)下過熱水蒸氣的熱物理性質
   表A-17 物體表面熱輻射的發射率
   表A-18 大氣壓(p=1.01325×105Pa)下煙氣的熱物理性質
   圖A-1 濕空氣的h-d圖(壓力p=0.1MPa)
   圖A-2 氨(R717)壓焓圖
   圖A-3 R12壓焓圖
  參考文獻

章节摘录
  熱力工程中使用的氣體工質可分為氣體和蒸氣兩類。蒸氣指剛剛脫離液態,或比較接近液態的氣態工質,在被冷卻或壓縮時很容易再回到液態。蒸氣分子之間的作用力和分子本身的體積都不能忽略,因此不能視為理想氣體。  工程上常用的蒸氣有水蒸氣、制冷劑蒸氣等。水蒸氣具有良好的熱力性質,價格低廉,沒有污染,比熱容大,傳熱性能好,在熱力工程中的使用極為廣泛。水蒸氣又簡稱為蒸氣。制冷工程中,氨、氟利昂等蒸氣的性質與水蒸氣類似,只是物態變化時的參數不同。因此本章將以水蒸氣為例,分析蒸氣的性質、研究對其進行熱工計算的方法,由此可了解其他物質蒸氣的共性。3.1水蒸氣的產生過程  3.1.1水蒸氣的產生過程  1.蒸發、凝結與沸騰物質的液態與氣態在一定條件下可以互相轉換。物質由液態變為氣態的過程稱為汽化;相反,由氣態變為液態的過程稱為液化或凝結。液體的汽化方式有兩種,即蒸發與沸騰。  在液體的自由表面上進行的汽化過程稱為蒸發。蒸發在任何溫度下均可發生。在蒸發中液面附近動能較大的分子克服液體的表面張力而離開液面,上升到自由空間。顯然,溫度越高,蒸發也就越強烈。在這一過程中,由于能量較大的分子逸出液面,液體內分子的平均動能減少而使液體溫度降低,除非加熱才能維持液體的溫度不變。  在蒸發過程中,液面上方空間里的蒸氣分子總有可能踫撞液面而返回液體,所以凝結過程也在同時進行。但是一般的蒸發都是在自由空間中進行的,液面上除蒸氣分子外還有大量空氣等其他氣體,因而蒸氣分子濃度小、分壓力低,其凝結速度小于蒸發速度,總的效果表現為蒸發過程。若蒸發發生在封閉的容器中,隨著蒸發的進行,液面上方的蒸氣分子增多,踫撞液面的機會也愈來愈多,從而凝結速度加快。當蒸發和凝結的速度相等時,氣液兩相將達到平衡,這時空間的蒸氣分子濃度不再改變。這種處于兩相動平衡的狀態稱為飽和狀態,兩相的溫度稱為飽和溫度(即沸點),用S表示。相應的蒸氣壓力稱為飽和壓力,用V表示,二者有一一對應的關系。  處于飽和狀態的蒸氣和液體分別稱為飽和蒸氣和飽和液體。兩者的混合物稱為濕飽和蒸氣,簡稱濕蒸氣。相應地,不含有飽和液體的飽和蒸氣又稱為干飽和蒸氣,簡稱干蒸氣。溫度低于其壓力所對應的飽和溫度的液體稱為未飽和液體。  在液體內部和表面同時發生的急劇的汽化現象稱為沸騰。若在一定壓力下對液體加熱,當溫度達到該液體壓力所對應的飽和溫度時,液體內部就會產生大量氣泡。氣泡不斷產生、擴大、上升至液面破裂,而隨之大量蒸氣逸出液面,上升到液面上方的空間,這就是沸騰。只要加熱不停止,沸騰將持續進行。工業上所用的蒸氣都是以沸騰的方式來獲得的。沸騰只能發生在相應壓力所對應的飽和溫度,這一溫度稱為沸點。顯然,相對于不同的壓力將有不同的沸點。  ……
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陳禮編著的《流體力學與熱工基礎(第2版)》對概念較多的章節,如“熱力學基本概念”及“濕空氣”等做了進一步的梳理,使條理和層次更為清晰。“蒸汽動力循環”單獨列為一章,但又將兩次回熱循環改為一次回熱循環。既注意了教材的適用範圍,又簡化了問題、突出了本質。“孤立系統的熵增”引入了熵流和熵產。感覺只有這樣才能將閉口系統的熵變解釋清楚。“制冷循環”刪除了循環在T-s圖上的表述,直接從制冷劑的壓焓圖入手,利用壓焓圖介紹蒸氣壓縮制冷循環的過程和原理,更加簡單明了。原“流體性質及基本知識”及“一元流體動力學基礎”合並為“流體靜力學及動力學基礎”一章,從流體機械能守恆引出靜壓力分布和穩定流能量方程,突出了重點,邏輯性好像也更強一些。


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