热力学与传热学基础

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丛书名：普通高等教育“十三五”规划教材

• 作者：郑宏飞编
• 出版时间：2016/5/19 5:09:00
• ISBN：9787030472021
• 出 版 社：科学出版社

适用读者:非动力能源类各专业本科生及有关工程技术人员

• 中图法分类：O414.1 
• 页码：300
• 纸张：胶版纸
• 版次：1
• 开本：B5
• 字数：(单位：千字)

内容简介

本书对热力学与传热学的基本概念和基本理论进行了介绍，在热力学中特别讲解了热力学第一定律、热力学第二定律以及热力学的宏观研究方法，介绍了热能有效利用以及热能和其它能量相互转化的基本规律，以及提高能量利用率的基本原则和主要技术途径。在传热学中围绕传热过程的三种方式，全面介绍了与三种传热方式对应的三个重要的定律。介绍了将实际工程中的传热问题转化为传热物理模型和数学模型的一般方法，强化了传热过程定性分析、半定量分析等不同层次传热知识。本书适合机械工程、车辆工程和其他工程学科的本科生使用。

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目 录

目 录
前 言
第1章 热能转换的基本概念1
1.1 热力系统环境边界1
1.1.1热力系统1
1.1.2环境2
1.1.3边界2
1.2 状态状态参数状态方程3
1.2.1状态3
1.2.2状态参数4
1.2.3状态方程6
1.3 热力过程与热力循环7
1.3.1热力过程7
1.3.2可逆过程9
1.3.3流动过程与非流动过程11
1.3.4循环过程与热力循环11
1.4 热力学中的基本单位与量纲12
本章小结13
习题14
第2章 能量与热力学第一定律16
2.1 功及功量的计算17
2.1.1机械功能17
2.1.2可逆膨胀功18
2.1.3示功图19
2.2 热量及热量的传递过程21
2.3 系统储存能及其性质23
2.4 热力学第一定律26
2.5 闭口系统的能量分析27
2.6 开口系统的能量分析30
2.6.1控制容积系统的质量守恒30
2.6.2控制容积系统的能量守恒31
2.6.3稳定流动系统的能量方程33
2.6.4技术功及在p-v图上的表示33
2.7 稳定流动方程的应用34
2.7.1喷管35
2.7.2透平式机械35
2.7.3压气机36
2.7.4绝热节流37
2.7.5自由膨胀过程38
2.7.6绝热混合过程39
本章小结42
习题42
第3章 熵与热力学第二定律49
3.1 自发过程及能量传递与转换的方向性49
3.1.1自发过程49
3.1.2能量传递与转换的方向性50
3.2 热力学第二定律的表述51
3.3 卡诺循环与卡诺定理S3
3.4 状态参数熵55
3.5 第一和第二TdS方程57
3.6 熵变、熵流与熵产58
3.7 系统的熵平衡计算60
3.8 熵增原理61
3.9 能量的可用性与能量的贬值原理63
本章小结66
习题67
第4章 理想气体热力过程与气体动力循环71
4.1 理想气体性质及状态方程71
4.1.1理想气体的内能和焓72
4.1.2理想气体的比热容72
4.1.3定容比热容和定压比热容的关系75
4.1.4理想气体的内能、焓和熵的计算76
4.2 理想气体混合物78
4.2.1道尔顿定律78
4.2.2亚美盖特定律79
4.2.3理想气体混合物的成分79
4.2.4混合气体的折合摩尔质量及折合气体常数80
4.2.5混合气体的比热容81
4.2.6混合气体的热力学能、焓及熵81
4.3 理想气体的基本热力过程82
4.3.1定容过程83
4.3.2定压过程84
4.3.3定温过程87
4.3.4定熵过程88
4.3.5多变过程90
4.4 典型理想气体动力循环92
4.4.1奥托循环93
4.4.2狄塞尔循环94
4.4.3沙巴泽循环97
本章小结99
习题103
第5章 水蒸气及蒸汽动力循环107
5.1 纯物质的相变过程107
5.2 定压下水蒸气的发生过程108
5.3 水蒸气的T-v形图和p-v形图111
5.4 湿蒸汽的干度及状态参数计算113
5.5 水蒸气的热力性质表115
5.6 蒸汽动力循环的基本过程119
5.6.1基本的蒸汽动力循环119
5.6.2朗肯循环的能量平衡核算120
5.6.3朗肯循环的改进122
本章小结123
习题125
第6章 温空气及空气调节过程128
6.1 湿空气的组成和状态参数128
6.2 湿空气的绝对湿度和相对湿度131
6.3 露点温度与干湿球温度133
6.4 湿空气焓湿图（h—d图）135
6.5 空气调节的基本过程138
6.5.1加热或冷却过程139
6.5.2加热加湿过程139
6.5.3冷却去湿过程140
6.5.4绝热加湿过程142
6.6 湿空气的混合过程143
6.7 冷却塔144
本章小结146
习题148
第7章 传热学的基本概念与基本定律150
7.1 传热过程及传热的基本方式150
7.2 传热的基本定律151
7.2.1热传导151
7.2.2热对流152
7.2.3热辐射154
7.2.4复合换热过程155
7.2.5流体中的纯导热过程155
7.2.6能量守恒定律的要求156
本章小结158
习题159
第8章 热传导过程与傅里叶定律160
8.1 傅里叶定律与传热速率方程160
8.2 热扩散方程162
8.3 一维稳态导热167
8.3.1通过平壁的导热167
8.3.2传热热阻169
8.3.3多层平壁的导热170
8.3.4通过长圆筒壁的导热172
8.3.5管道保温层厚度的选择175
8.3.6球体中的导热176
8.3.7通过变截面物体的导热177
8.4 有内热源的一维稳态导热178
8.4.1宥内热源的平壁导热问题178
8.4.2有内热源的径向导热问题179
8.5 扩展表面的稳态传热182
8.5.1一般扩展表面的传热问题183
8.5.2等截面扩展表面的传热184
8.6 集总热容法求解非稳态传热问题185
本章小结190
习题192
第9章 对流换热与牛顿冷却定律197
9.1 局部和平均对流换热系数197
9.2 层流和湍流198
9.2.1层流和湍流速度边界层199
9.2.2热边界层201
9.3 边界层方程202
9.4 无量纲参数的物理意义206
9.5 管内强迫对流换热208
9.5.1管内流动状态及特征208
9.5.2管内平均流速与速度分布特征208
9.5.3对流换热系数的变化特点209
9.5.4管内平均温度及传热速率的确定210
9.5.5管内对流换热的经验关联式211
9.6 纵掠平板的对流换热214
9.6.1纵掠平壁时的层流换热215
9.6.2纵掠平壁时的湍流换热216
9.7 横掠单管和管束的对流换热218
9.7.1横掠单管的对流换热218
9.7.2横掠管束的对流换热220
9.8 自然对流换热及其实验关联式222
本章小结227
习题229
第10章 辐射换热与斯特藩一玻尔兹曼定律232
10.1 黑体表面的辐射与斯特藩一玻尔兹显定律232
10.2 实际表面的辐射与基尔霍夫定律233
10.3 黑体表面间的辐射换热与角系数237
10.3.1角系数的定义237
10.3.2角系数的性质与计算238
10.3.3黑体表面间的辐射换热243
10.4 灰体表面间的辐射换热244
10.4.1投入辐射与有效辐射244
10.4.2表面辐射热阻245
10.4.3灰体表面之间的辐射换热245
10.4.4防辐射屏248
本章小结249
习题250
第11章 换热器及其设计计算253
11.1 换热器中的基本流动形式253
11.2 换热器中传热速率的计算254
11.3 换热器对数平均温差的确定256
11.3.1顺流换热器的对数平均温差257
11.3.2逆流换热器的对数平均温差259
11.4 换热器的有效度分析261
本章小结263
习题264
参考文献266
附录267
附录A267
附录B289