工程设备设计基础PDF电子书下载

1温度测量仪表 1

1.1世界仪表技术发展回顾 1

1.2温度测量仪表 3

1.2.1测温仪表的分类 3

1.2.2压力式温度计使用及注意事项 4

1.3温度测量原理 4

1.3.1热电偶测温原理 4

1.3.2温差电势及中间温度定律 5

1.3.3热电偶类型及温度补偿 6

1.3.4热电阻测温原理及类型 7

1.4红外测温仪 8

1.4.1红外测温仪工作原理 8

1.4.2红外测温的理论基础 8

1.4.3黑体辐射定律 8

1.4.4红外系统 8

1.4.5红外测温仪性能 9

1.4.6红外测温仪正确选择 9

2温度控制原理 11

2.1自动化仪表分类 11

2.2自动化仪表控制原理 11

2.2.1比例控制（P） 12

2.2.2比例积分（PI）调节器原理 12

2.2.3 PID调节器原理 12

2.3测温与自动调温 13

2.3.1炉温位式调节规律 14

2.3.2 XCT型动圈式温度位式调节仪表 14

3流体力学基础 17

3.1流体的主要物理性质 17

3.1.1流体及连续介质 18

3.1.2流体的主要物理性质 18

3.2流体静力学基础 21

3.2.1作用在流体上的力 21

3.2.2流体静压力 21

3.2.3流体静压平衡方程 22

3.2.4气体的静压头与几何压头 24

4流体动力学基础 26

4.1稳定流动与非稳定流动 26

4.2连续性方程 27

4.2.1连续性微分方程 27

4.2.2总流的连续性方程 28

4.2.3理想流体的运动微分方程 29

4.3流体的伯努利方程 30

4.3.1理想流体的伯努利方程 30

4.3.2理想流体管流的伯努利方程 31

4.3.3实际流体的伯努利方程 32

4.3.4应用伯努利方程的实例 33

5材料制备热力学基础 38

5.1材料制备化学反应焓变计算 38

5.1.1纯物质焓变的计算方法 38

5.1.2化学反应焓变的计算 39

5.1.3化学反应焓变的计算在材料制备及冶炼过程中的应用实例 41

5.2化学反应及标准自由能与温度的关系 46

5.2.1吉布斯自由能-温度关系图 47

5.2.2氧势图的特点及其应用 47

5.2.3标准吉布斯自由能的计算及其应用实例 50

5.3化学反应热力学计算在冶炼过程中的应用实例 53

5.3.1氧化物的还原——C的燃烧反应 53

5.3.2氧化物的还原——H-0系和C-H-0系燃烧反应 56

5.3.3氧化物的还原——金属氧化物用CO气体还原剂还原 57

5.3.4氧化物的还原——金属氧化物用固体还原剂C还原 58

6传热学基础 60

6.1稳定态传导传热 61

6.1.1基本概念和定律 61

6.1.2导热的基本定律与导热系数 62

6.1.3一维稳定态导热 63

6.2对流换热 68

6.3辐射换热 69

6.3.1热辐射的基本概念 69

6.3.2物体对热辐射的吸收、发射和透过 70

6.3.3热辐射的基本定律 71

6.3.4物体表面间的辐射换热 74

6.3.5气体辐射 78

6.4稳态综合传热 82

6.4.1综合传热过程的分析和计算 82

6.4.2通过平壁的传热 82

6.4.3通过圆筒壁的传热 84

6.5非稳态导热 85

6.5.1数学分析解法及单值条件 86

6.5.2第一类边界条件下的加热 87

6.5.3第二类边界条件下的加热 89

6.5.4第三类边界条件下的加热 90

7耐火材料及保温材料 93

7.1耐火材料简述 93

7.1.1耐火材料 93

7.1.2耐火材料分类 93

7.2耐火材料的作用与发展趋势 94

7.3耐火材料的性质 95

7.3.1耐火材料的物理性质 95

7.3.2耐火材料的力学性质 96

7.3.3耐火材料的热学性质 97

7.3.4耐火材料的工作性能 98

7.3.5工业炉用耐火材料的性能要求 101

7.4耐火材料的分类 101

7.4.1根据耐火度的高低分类 101

7.4.2依据制品形状及尺寸的不同分类 102

7.4.3按制造方法分类 102

7.4.4按材料的化学属性分类 102

7.4.5按耐火度分类 104

7.4.6按化学矿物质组成进行分类 104

7.4.7按不定型耐火材料分类 107

7.5耐火砖按形状及尺寸的分类 108

7.6保温材料 111

7.6.1保温材料的发展与应用 111

7.6.2保温材料的分类 112

8真空系统 132

8.1真空的计量单位 133

8.2真空技术的物理基础 134

8.2.1理想气体定律及其状态方程 134

8.2.2气体分子运动论（Kinetic Theory of Gases）基础 136

8.2.3真空系统中的气体流动 138

8.3真空测量 140

8.3.1概述 140

8.3.2压缩式真空计 141

8.3.3热传导式真空计 142

8.3.4普通热阴极电离真空计 143

8.4组成真空系统的零部件 145

8.4.1真空阀 145

8.4.2捕集器（阱） 146

8.4.3除尘器 147

8.5真空获得设备 148

8.5.1真空泵的性能指标 149

8.5.2真空泵的分类 150

8.5.3旋片式机械真空泵 150

8.5.4水环真空泵 151

8.5.5罗茨真空泵 153

8.5.6扩散泵 154

8.5.7油增压泵 154

8.5.8液压传动的工作原理 155

8.5.9液压系统的组成 156

8.6液压泵 156

8.6.1液压泵（能源装置）的工作原理及分类 156

8.6.2齿轮泵 157

8.6.3叶片泵 158

8.6.4柱塞泵与活塞泵 159

8.7液压系统的执行元件 162

8.7.1液压缸 162

8.7.2液压马达 164

8.8液压控制元件 167

8.8.1液压控制元件 167

8.8.2顺序阀 169

8.9辅助装置 170

8.9.1蓄能器 170

8.9.2其他蓄能器 172

8.9.3滤油器 172

8.9.4热交换器 175

8.10液压基本回路 175

8.10.1速度控制回路 176

8.10.2容积调速回路 179

8.10.3调速回路的比较和选用 182

9真空热处理炉的设计 184

9.1真空系统的现状和展望 184

9.2设计PF TH800/1700型油淬真空炉 188

9.2.1技术参数 188

9.2.2工作条件 188

9.2.3电热元件的选择和计算 194

9.2.4其他部件的设计计算 199

9.2.5炉子热平衡计算 200

9.2.6冷却系统的设计 206

9.2.7真空热处理炉真空系统的设计 210

9.2.8炉型设计图 214

10箱式电阻炉设计 216

10.1热处理及电阻炉简述 216

10.1.1热处理电阻加热炉 216

10.1.2电阻炉的发展历史 217

10.1.3箱式电阻炉的应用及分类 218

10.2热处理电阻炉设计 219

10.2.1设计任务 219

10.2.2选择炉型及确定炉体结构和尺寸 219

10.2.3砌体平均表面积计算 224

10.2.4计算炉子功率 224

10.2.5炉子热效率计算 230

10.2.6炉子空载功率计算 231

10.2.7空炉升温时间计算 231

10.2.8功率的分配与接线 232

10.2.9电热元件材料选择及计算 233

10.2.10箱式电阻炉安全技术操作规程 235

10.2.11炉型图 236

11转炉冶炼与转炉设计 237

11.1转炉简介 237

11.1.1转炉分类及发展史 237

11.1.2转炉的特点 239

11.2转炉炼钢工艺流程 240

11.2.1转炉炼钢的基本冶炼过程 240

11.2.2温度制度 241

11.2.3脱氧及合金化 243

11.3炼钢任务与钢的分类 243

11.3.1炼钢的任务 243

11.3.2钢的分类 247

11.4炼钢过程的物料平衡与热平衡计算 248

11.4.1物料平衡 248

11.4.2热平衡计算 248

11.5转炉吹炼过程工艺计算与设计 250

11.5.1设计任务与原始数据 250

11.5.2铜锍合理成分的计算 250

11.5.3石英熔剂合理成分的计算 251

11.5.4确定转炉渣的成分 252

11.5.5冷料数量与成分的计算 253

11.5.6第一期工艺过程计算 254

11.5.7第二期工艺过程计算 257

11.5.8吹炼过程总物料平衡计算 258

11.5.9转炉计算 259

11.5.10铜锍吹炼过程热平衡计算 261

11.5.11主要技术经济指标与主要设备规格 266

12纳米薄膜材料制备技术 267

12.1纳米材料简介 267

12.1.1纳米材料定义 267

12.1.2纳米晶体材料的制备方法 267

12.1.3纳米晶体材料的结构特征 270

12.2气相沉积装置 272

12.2.1化学气相沉积装置 272

12.2.2等离子体化学气相沉积装置 273

12.2.3物理气相沉积 274

12.3真空蒸发镀 274

12.4离子镀装置 276

12.4.1辉光放电型离子镀膜装置 276

12.4.2弧光放电型离子装置 277

12.4.3空心阴极离子镀技术 277

12.4.4热丝弧等离子体枪型离子镀膜机 278

12.4.5电弧离子镀装置 279

12.5磁控溅射镀膜装置 281

12.6物理气相沉积技术的发展 284

12.7沉积金刚石薄膜的技术 285

参考文献 287