注册公用设备工程师执业资格考试基础考试复习教程 下PDF电子书下载

第1章　工程热力学 1

1.1　基本概念 1

1.1.1　热力学系统 1

1.1.2　功与热 2

1.1.3　状态、热力学平衡状态 2

1.1.4　状态参数、状态方程式 2

1.1.5　热力过程、准静态过程、可逆过程 4

1.1.6　热力循环 5

1.2　单位制 5

1.3　热力学第一定律 7

1.3.1　热力学第一定律的基本表达式 7

1.3.2　系统储存能 10

1.3.3　热力学第一定律在开口系统的表达式 10

1.3.4　稳定流动能量方程式的应用 11

1.4　气体的性质 13

1.4.1　理想气体模型及其状态方程式 13

1.4.2　理想气体的质量热容（比热容） 15

1.4.3　理想气体热力学能、焓和熵的计算 16

1.4.4　混合气体的性质 18

1.4.5　实际气体模型及其状态方程式 21

1.5　理想气体的基本热力过程及气体压缩 22

1.5.1　理想气体的基本热力过程 22

1.5.2　多变过程 23

1.5.3　气体压缩 25

1.6　热力学第二定律 27

1.6.1　热力学第二定律的表述及实质 28

1.6.2　卡诺循环和卡诺定理 28

1.6.3　克劳修斯不等式、熵 29

1.6.4　孤立系统熵增原理 31

1.6.5　？ 32

1.7　水蒸气和湿空气 33

1.7.1　水蒸气状态的确定 33

1.7.2　水蒸气图表及应用 35

1.7.3　湿空气的性质 36

1.7.4　湿空气焓湿图 38

1.7.5　湿空气的热力过程 39

1.8　气体和蒸汽流动 41

1.8.1　稳定流动的基本方程式 41

1.8.2　喷管和扩压管 42

1.8.3　绝热节流 46

1.9　动力循环 47

1.9.1　蒸汽动力循环 47

1.9.2　内燃机循环 50

1.10　制冷循环 51

1.10.1　空气压缩制冷循环 51

1.10.2　蒸汽压缩式制冷循环 52

1.10.3　吸收式制冷循环 53

1.10.4　热泵 53

1.10.5　气体液化 54

第2章　传热学 55

2.1　导热理论基础 55

2.1.1　导热基本概念 55

2.1.2　傅里叶定律 56

2.1.3　导热系数 56

2.1.4　导热微分方程 57

2.1.5　导热过程的单值性条件 58

2.2　稳态导热 59

2.2.1　通过平壁的导热 59

2.2.2　通过圆筒壁的导热 61

2.2.3　临界热绝缘直径 62

2.2.4　通过肋壁的导热 63

2.2.5　通过接触面的导热 65

2.2.6　二维稳态导热问题 65

2.3　非稳态导热 66

2.3.1　非稳态导热的特点 66

2.3.2　对流换热边界条件下非稳态导热 66

2.3.3　常热流密度边界条件下非稳态导热 69

2.4　导热问题数值解 70

2.4.1　有限差分法原理 70

2.4.2　节点离散方程的建立 71

2.4.3　稳态导热问题的数值计算 72

2.4.4　非稳态导热问题的数值计算 72

2.5　对流换热分析 74

2.5.1　影响对流换热的因素 74

2.5.2　对流换热过程微分方程式 75

2.5.3　对流换热微分方程组 75

2.5.4　边界层 76

2.5.5　边界层换热微分方程组及其求解 77

2.5.6　边界层换热积分方程组及其求解 79

2.5.7　动量传递和热量传递的类比 80

2.5.8　相似理论基础 81

2.6　单相流体对流换热及准则关联式 84

2.6.1　管内受迫流动换热 84

2.6.2　外掠圆管流动换热 88

2.6.3　自然对流换热 89

2.6.4　自然对流与受迫对流并存的混合对流换热 90

2.7　凝结与沸腾换热 91

2.7.1　凝结换热 91

2.7.2　沸腾换热 92

2.8　热辐射的基本定律 94

2.8.1　基本概念 94

2.8.2　普朗克定律 95

2.8.3　斯忒藩（斯蒂芬）—玻尔兹曼定律 95

2.8.4　兰贝特余弦定律 96

2.8.5　基尔霍夫定律 96

2.9　辐射换热计算 97

2.9.1　角系数 97

2.9.2　黑表面间的辐射换热 98

2.9.3　灰表面间的辐射换热 99

2.9.4　气体辐射 101

2.9.5　太阳辐射 103

2.10　传热与换热器 104

2.10.1　通过肋壁的传热 104

2.10.2　复合换热 105

2.10.3　传热的增强与削弱 105

2.10.4　平均温度差 106

2.10.5　换热器计算 107

第3章　工程流体力学及泵与风机 110

3.1　流体动力学基础 110

3.1.1　流体的作用力、力学性质和力学模型 110

3.1.2　研究流体运动的两种方法 111

3.1.3　稳定流动与非稳定流动 112

3.1.4　理想流体的运动方程式 112

3.1.5　实际流体的运动方程式 113

3.1.6　柏努利方程式及其使用条件 113

3.2　相似原理和模型实验 118

3.2.1　物理现象相似的概念 118

3.2.2　相似准数 118

3.2.3　相似三定理 120

3.2.4　因次分析法 121

3.2.5　流体力学模型研究 122

3.2.6　实验数据处理 123

3.3　流动阻力和能量损失 123

3.3.1　层流与紊流现象 123

3.3.2　圆管中层流和紊流的速度分布 124

3.3.3　流动阻力分类和能量损失计算 127

3.3.4　沿程阻力系数的计算 128

3.3.5　局部阻力产生的原因和计算方法 131

3.3.6　减少阻力的措施 133

3.4　管路计算 134

3.4.1　简单管路的计算 134

3.4.2　串联管路的计算 134

3.4.3　并联管路的计算 135

3.5　气体射流 136

3.5.1　紊流射流的结构及特性 136

3.5.2　温差或浓差射流 137

3.5.3　旋转射流 138

3.5.4　有限空间射流 139

3.6　特定流动分析 140

3.6.1　流体微团运动分析 140

3.6.2　有旋流动 141

3.6.3　无旋流动与势函数 141

3.6.4　平面流动与流函数 142

3.6.5　平面无旋流动 143

3.6.6　几种简单流动分析 144

3.6.7　势流叠加与圆柱形测速管原理 145

3.7　一元气体动力学基础 148

3.7.1　压力波传播、音速和马赫数 148

3.7.2　可压缩流体一元稳定流动的基本方程 149

3.7.3　渐缩喷管与拉伐尔管的特点 151

3.7.4　实际喷管的性能 152

3.8　泵与风机和网络系统的匹配 154

3.8.1　泵与风机的基本理论 154

3.8.2　泵与风机的性能曲线 156

3.8.3　网络系统中泵与风机的工作点 157

3.8.4　离心式泵与风机的工况调节 162

3.8.5　离心式泵与风机的选择 162

3.8.6　气蚀与安装要求 163

第4章　自动控制 168

4.1　自动控制与自动控制系统的一般概念 168

4.1.1　“控制工程”基本含义 168

4.1.2　信息的传递 169

4.1.3　反馈及反馈控制 169

4.1.4　开环及闭环控制系统构成 170

4.1.5　控制系统的分类及基本要求 170

4.2　控制系统数学模型 171

4.2.1　控制系统各环节的特性 171

4.2.2　控制系统微分方程的拟定与求解 178

4.2.3　拉普拉斯变换与反变换 179

4.2.4　传递函数及其方块图 181

4.3　线性系统的分析与设计 188

4.3.1　基本调节规律及实现方法 188

4.3.2　控制系统一阶瞬态响应 196

4.3.3　二阶系统的瞬态响应 197

4.3.4　频率特性基本概念 200

4.3.5　频率特性表示方法 201

4.3.6　调节器的特性对调节质量的影响 202

4.3.7　二阶系统的设计方法 204

4.4　控制系统的稳定性与对象的调节性能 207

4.4.1　稳定性基本概念 207

4.4.2　稳定性与特征方程根的关系 208

4.4.3　代数稳定判据 209

4.4.4　对象的调节性能指标 210

4.5　掌握控制系统的误差分析 210

4.5.1　误差及稳态误差 211

4.5.2　系统类型及误差度、静态误差系数 212

4.6　控制系统的综合与校正 214

4.6.1　校正的概念 214

4.6.2　串联校正装置的形式及其特性 215

4.6.3　继电器调节系统（非线性系统）及校正 217

第5章　热工测试技术 222

5.1　测试技术的基本知识 222

5.1.1　测量 222

5.1.2　测量精度与误差 223

5.1.3　常用测量方法 224

5.1.4　测量范围与测量精度 225

5.1.5　稳定性 226

5.1.6　静态特性与动态特性 226

5.1.7　传感器 227

5.1.8　传输通道 227

5.1.9　变换器（变送器） 227

5.2　温度的测量 227

5.2.1　温度与温标 227

5.2.2　膨胀效应测温原理及其应用 229

5.2.3　热电效应测温原理 230

5.2.4　热电回路性质及理论 230

5.2.5　热电材料 232

5.2.6　热电偶结构及使用 233

5.2.7　热电阻测温原理及常用材料、常用组件的使用方法 235

5.2.8　非接触测量方法 236

5.2.9　温度变送器 237

5.2.10　测温布置技术 238

5.3　湿度的测量 239

5.3.1　干湿球温度计测量原理 239

5.3.2　干湿球电学测量和信号传送传感 239

5.3.3　露点仪 241

5.3.4　露点仪测湿布置技术 244

5.4　压力的测量 244

5.4.1　液柱式压力计 244

5.4.2　活塞式压力计 245

5.4.3　弹簧管式压力计 245

5.4.4　膜式压力计 246

5.4.5　波纹管压力计 246

5.4.6　压电式压力计 246

5.4.7　传感器 247

5.4.8　压力仪表的选用和安装 248

5.5　流速的测量 249

5.5.1　流速测量原理 249

5.5.2　机械风速仪的测量及结构 250

5.5.3　热线风速仪的测量原理及结构 250

5.5.4　L形动压管 250

5.5.5　测速仪 251

5.5.6　流速测量布置技术 252

5.6　流量的测量 253

5.6.1　节流法测量流量原理 253

5.6.2　容积法测量流量 254

5.6.3　流量计 254

5.6.4　流量测量的布置技术 256

5.7　液位的测量 257

5.7.1　直读式测液位 257

5.7.2　压力法测液位 257

5.7.3　浮力法测液位 258

5.7.4　电容法测液位 258

5.7.5　超声波法测液位 258

5.7.6　液位测量的布置及误差消除方法 259

5.8　热流量的测量 259

5.8.1　热流计的分类 259

5.8.2　热流计的布置及使用 260

5.9　误差与数据处理 260

5.9.1　误差函数的分布规律 260

5.9.2　直接测量的平均值、方差、标准误差、有效数字和测量结果表达 261

5.9.3　间接测量最优值、误差传递理论、标准误差、误差分配 262

5.9.4　组合测量原理 264

5.9.5　最小二乘法原理 264

5.9.6　经验公式法 266

5.9.7　相关系数 266

5.9.8　回归分析 266

5.9.9　显著性检验与分析 266

5.9.10　过失误差处理 266

5.9.11　系统误差处理方法及消除方法 267

5.9.12　误差的合成定律 267

第6章　机械基础 269

6.1　机械设计的基本知识 269

6.1.1　机械设计的一般原则和程序 269

6.1.2　机械零件的计算准则 270

6.1.3　许用应力与安全因素 272

6.2　平面机构的自由度 275

6.2.1　概述 275

6.2.2　机构中的运动副及其分类 275

6.2.3　平面机构运动简图 276

6.2.4　平面机构的自由度及机构确定运动的条件 278

6.3　平面连杆机构 281

6.3.1　铰链四杆机构的基本型式 282

6.3.2　铰链四杆机构存在曲柄的条件 282

6.3.3　铰链四杆机构的演化 284

6.4　凸轮机构 287

6.4.1　凸轮机构的基本类型和应用 287

6.4.2　从动件常用运动规律 289

6.4.3　直动从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的绘制 292

6.5　螺纹连接 295

6.5.1　螺纹的主要参数和常用类型 296

6.5.2　螺旋副的受力分析、效率和自锁 297

6.5.3　螺纹连接的基本类型和防松方法 299

6.5.4　螺纹连接的强度计算 302

6.5.5　螺纹连接设计时应注意的问题 304

6.6　带传动 305

6.6.1　普通带传动的工作情况分析 306

6.6.2　普通V带传动的主要参数和设计 309

6.6.3　带轮的材料和结构 314

6.6.4　带轮的张紧和带传动的维护 315

6.7　齿轮机构 316

6.7.1　齿轮机构的特点和类型 316

6.7.2　直齿圆柱齿轮的各部分名称和尺寸 317

6.7.3　渐开线齿轮的正确啮合条件和连续传动条件 319

6.7.4　轮齿的失效和齿轮传动设计准则 321

6.7.5　直齿圆柱齿轮的强度计算 322

6.7.6　斜齿圆柱齿轮传动及其受力分析 325

6.7.7　齿轮的结构 326

6.7.8　蜗杆传动 327

6.7.9　蜗杆与蜗轮材料 329

6.8　轮系 329

6.8.1　轮系的基本类型 329

6.8.2　定轴轮系传动比计算 330

6.8.3　周转轮系传动比计算 332

6.8.4　轮系的功用 335

6.9　轴 335

6.9.1　轴的分类 335

6.9.2　轴的材料 336

6.9.3　轴的结构 337

6.9.4　轴的强度计算 339

6.9.5　轴毂连接的类型 341

6.10　滚动轴承 344

6.10.1　滚动轴承的基本类型 345

6.10.2　滚动轴承的代号 347

6.10.3　滚动轴承的失效形式及计算准则 350

6.10.4　滚动轴承类型的选择 353

第7章　职业法规 355

7.1　职业法规概述 355

7.1.1　法规的基本概念 355

7.1.2　职业法规所调整的法律关系 355

7.1.3　注册公用设备工程师的执业要求 356

7.2　建设工程法规 356

7.2.1 中华人民共和国招标投标法 356

7.2.2　中华人民共和国城市规划法 362

7.2.3　建设工程合同法律制度 364

7.2.4　中华人民共和国环境保护法 365

7.2.5　建筑法 371

7.2.6　中华人民共和国城市房地产管理法 376

7.3　勘察设计管理条例 380

7.3.1　建设工程勘察设计文件的编制与实施 380

7.3.2　罚则 380

7.3.3　勘察设计资质分类和分级 381

7.3.4　勘察设计资质审批 381

7.3.5　资质年检 381

7.4　建设工程质量管理条例 382

7.4.1　建设工程参与各方的质量责任和义务 382

7.4.2　建设工程质量保修 384

7.4.3　建设工程质量监督检查 384

7.5　建设工程安全管理条例 385

7.5.1　安全生产责任 385

7.5.2　安全生产教育培训 388

7.5.3　生产安全事故的应急救援和调查处理 388

7.6　中华人民共和国节约能源法 388

7.6.1　总则 388

7.6.2　节能管理 389

7.6.3　节能技术进步 389

7.7　勘察设计职工职业道德 390

7.8　特种设备安全监察条例 390

7.8.1　基本规定 390

7.8.2　特种设备生产规定 390

7.8.3　特种设备使用规定 391

7.8.4　特种设备检测规定 391

7.8.5　特种设备监察规定 392

7.8.6　名词解释 392

参考文献 394