能源转换与管理技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1能源概述 1

1.1.1能源分类 1

1.1.2能源品质 3

1.1.3能源与人类生活 5

1.1.4人类利用能源的历史和未来 6

1.2能量概述 8

1.2.1能量的性质 8

1.2.2能量的基本形式 10

1.2.3能量的相互转换 13

1.3本书主要内容 15

第2章 能量转换基础 17

2.1热力学三定律 17

2.1.1热力学第一定律 17

2.1.2热力学第二定律 20

2.1.3热力学第三定律 23

2.2能源转换热力学分析 23

2.2.1基于热力学第一定律的能源转换 23

2.2.2基于热力学第二定律的能源转换 25

2.2.3案例分析 38

第3章 机电能量转换 50

3.1电磁式机电能量转换 51

3.1.1工作原理 51

3.1.2磁能和磁共能 54

3.1.3单边激励的机电装置 57

3.2电场式机电能量转换 62

3.2.1电场能量与电场力 62

3.2.2电场式电机中的转矩 65

3.2.3电场式电机与磁场式电机的比较 66

3.3电（磁）致伸缩式机电能量转换 67

3.3.1电致伸缩 67

3.3.2磁致伸缩 72

第4章 热机能量转换 76

4.1热机发展历史 76

4.1.1蒸汽轮机发展史 76

4.1.2内燃机发展史 77

4.1.3斯特林发动机发展史 79

4.2蒸汽轮机 82

4.2.1概述 82

4.2.2蒸汽轮机结构 83

4.2.3汽轮机工作原理 89

4.2.4简单蒸汽动力装置 93

4.3内燃式热机 98

4.3.1概述 98

4.3.2内燃机的燃料 100

4.3.3内燃机结构及分类 103

4.3.4内燃机工作原理 105

4.3.5内燃机的主要性能指标 109

4.3.6内燃机的特性 111

4.3.7内燃机增压 113

4.4燃气轮机 115

4.4.1燃气涡轮（汽轮机） 115

4.4.2燃烧室 120

4.4.3压气机 123

4.5斯特林发动机 127

4.5.1斯特林发动机的基本特点 127

4.5.2斯特林发动机的类型 128

4.5.3斯特林发动机的问题及解决途径 130

4.5.4斯特林发动机的理想循环 131

4.5.5斯特林发动机循环工作过程 134

第5章 化热化电能量转换 137

5.1化学能基本表现形式 137

5.1.1电离能 137

5.1.2电子亲合能 139

5.1.3晶格能 139

5.1.4键能 140

5.1.5反应热 141

5.1.6盖斯定律 143

5.2典型化热反应——燃烧与燃烧技术 143

5.2.1化石燃料的燃烧 143

5.2.2燃料燃烧技术 147

5.3化电能量转换 149

5.3.1电化学电池 149

5.3.2燃料电池 165

第6章 光热光电能量转换 174

6.1太阳辐射 174

6.1.1太阳 174

6.1.2辐射光谱 180

6.2光热能量转换 183

6.2.1电磁波与热辐射 183

6.2.2黑体与黑体辐射定律 185

6.2.3光热能量转换设备 188

6.3光电能量转换 197

6.3.1半导体简介 197

6.3.2电子-空穴对 199

6.3.3 P-N结 200

6.3.4 P-N结的能带结构 202

6.3.5光照下的P-N结 202

6.3.6太阳能电池的表征参数 204

6.3.7太阳能电池的等效电路 206

6.3.8太阳能电池分类 206

第7章 热电能量转换 212

7.1发展历史 212

7.2热电能量转换基本原理 215

7.2.1温差电效应 215

7.2.2温差电器件发电效率及发电功率 218

7.2.3温差电优值Z 221

7.3温差电材料 222

7.3.1 Bi2 Te3化合物 222

7.3.2 Bi2 Te3固溶体合金 226

7.3.3 PbTe及其合金 229

7.3.4 SiGe合金 230

7.3.5其他新型材料 233

7.4温差发电器 236

7.4.1温差电偶结构 236

7.4.2发电器结构 239

7.4.3温差发电应用 243

第8章 能量存储与传输 249

8.1能量存储 249

8.1.1热能存储 249

8.1.2电能储能 255

8.1.3机械能储能 259

8.2能量传输 267

8.2.1电能输送 267

8.2.2原油管道输送 273

8.2.3天然气管道输送 280

第9章 能量管理与能源系统 285

9.1能源管理概述 285

9.2企业的节能 287

9.2.1节能的概念 287

9.2.2企业节能量的计算 288

9.2.3节能率 291

9.3能源技术经济 293

9.3.1热能利用的技术经济比较原则 293

9.3.2热能利用方案技术经济比较的基本方法 296

9.3.3节能措施的经济评价 298

9.4能源系统模型 301

9.4.1概述 301

9.4.2能源统计模型 303

9.4.3时间序列分析 308

9.4.4单位能耗的统计分析 310

9.4.5能源系统网络模型 314

9.4.6能源系统线性规划模型 317

9.4.7能量投入产出模型 326

9.4.8载能值的计算 333

9.5能源预测技术 337

9.5.1弹性系数法 338

9.5.2部门分析法 340

第10章 基于网络技术的能量管理 343

10.1互联网能量管理系统 345

10.1.1基本框架 345

10.1.2关键技术 346

10.2家庭分布式能源管理网络化 353

10.2.1家庭分布式能源组成及相关通信技术 354

10.2.2通信网络设计 356

10.3智能建筑能源管理网络化 364

10.3.1智能建筑能源管理的物联网技术 365

10.3.2能耗分项计量 368

10.3.3独立的能源管理系统（EMS）方案 371

附录 课程设计及案例分析 378

附录1课程设计目标与任务 378

附录2课程设计作品案例 379

参考文献 454