主要符号 1
绪论 3
第1章 基本概念 6
1.1热力系 6
1.2状态及状态参数 7
1.2.1平衡状态 7
1.2.2基本状态参数 7
1.3状态方程及参数坐标图 9
1.4准静态过程与可逆过程 10
1.5功量与热量 11
1.5.1功量 11
1.5.2热量 12
1.6热力循环 13
小结 14
思考题 15
习题 15
第2章 热力学第一定律 17
2.1热力学第一定律的实质 17
2.2热力系统的储存能 17
2.3闭口系统的能量方程 18
2.4开口系统的稳定流动能量方程 19
2.4.1稳定流动与流动功 19
2.4.2稳定流动能量方程 20
2.5稳定流动能量方程的应用 22
小结 24
思考题 25
习题 25
第3章 理想气体的性质与热力过程 28
3.1实际气体和理想气体 28
3.2理想气体的热力性质 29
3.2.1理想气体状态方程 29
3.2.2理想气体的比热容 30
3.2.3理想气体的热力学能、焓和熵 34
3.3理想气体混合物 36
3.3.1理想气体混合物的基本定律 37
3.3.2理想气体混合物的成分 37
3.3.3混合气体的折合摩尔质量和折合气体常数 38
3.4理想气体的热力过程 39
3.4.1理想气体的基本热力过程 40
3.4.2多变过程 45
3.5压气机的热力过程 48
3.5.1单级活塞式压气机的工作过程 48
3.5.2单级活塞式压气机的理论耗功 49
3.5.3余隙容积的影响 49
3.5.4多级压缩、级间冷却 50
3.6气体在喷管中的流动 52
3.6.1喷管中的稳定流动基本方程 52
3.6.2喷管截面的变化规律 54
3.6.3喷管中气体流速及流量计算 55
小结 57
思考题 58
习题 59
第4章 热力学第二定律 63
4.1热力学第二定律 63
4.1.1热力过程的方向性 63
4.1.2热力学第二定律的表述 63
4.2卡诺循环与卡诺定理 64
4.2.1卡诺循环 64
4.2.2卡诺定理 65
4.3熵及孤立系统熵增原理 66
4.3.1熵的导出 66
4.3.2不可逆过程熵的变化 68
4.3.3孤立系统熵增原理与做功能力损失 69
4.4？参数的基本概念 72
4.4.1？的定义 72
4.4.2热量？ 72
小结 73
思考题 73
习题 74
第5章 实际气体的性质及热力学一般关系式 76
5.1实际气体的状态方程 76
5.1.1理想气体状态方程应用于实际气体的偏差 76
5.1.2范德瓦尔方程 77
5.1.3其他状态方程 79
5.2对比态原理与通用压缩因子图 81
5.2.1对比态原理 81
5.2.2通用压缩因子图 82
5.3热力学一般关系式 84
5.3.1主要数学关系式 84
5.3.2焓、熵及热力学能的一般关系式 85
小结 88
思考题 89
习题 89
第6章 水蒸气和湿空气 91
6.1概述 91
6.1.1蒸发与沸腾 91
6.1.2饱和状态 92
6.2水蒸气的定压产生过程 92
6.2.1预热阶段 93
6.2.2汽化阶段 93
6.2.3过热阶段 93
6.3水蒸气表和焓熵图 95
6.3.1水蒸气表 95
6.3.2水蒸气焓熵图 96
6.4水蒸气的基本热力过程 98
6.5湿空气的性质 101
6.5.1未饱和湿空气和饱和湿空气 101
6.5.2绝对湿度、相对湿度和含湿量 101
6.5.3湿空气的焓 103
6.6湿空气的焓湿图和基本热力过程 104
6.6.1湿空气的焓湿图 104
6.6.2湿空气的基本热力过程 105
小结 107
思考题 107
习题 108
第7章 动力装置循环 109
7.1蒸汽动力装置循环 109
7.1.1朗肯循环 110
7.1.2朗肯循环的热效率 110
7.1.3蒸汽参数对朗肯循环的影响 112
7.1.4提高蒸汽动力装置循环热效率的途径 113
7.2活塞式内燃机循环 115
7.2.1活塞式内燃机的实际循环 116
7.2.2活塞式内燃机的理想循环 117
7.3燃气轮机循环 120
7.3.1燃气轮机的组成及工作过程 120
7.3.2定压加热理想循环 121
小结 122
思考题 122
习题 123
第8章 制冷循环 125
8.1概述 125
8.2蒸汽压缩制冷循环 127
8.2.1理论循环 127
8.2.2性能指标 128
8.3其他制冷循环 129
8.3.1吸收式制冷循环 129
8.3.2热电制冷循环 131
8.4热泵循环 131
8.5汽车空调系统简介 132
小结 134
思考题 134
习题 134
第9章 热量传递的基本方式 136
9.1导热 136
9.2热对流 137
9.3热辐射 138
9.4传热过程简介 140
小结 141
思考题 142
习题 142
第10章 导热 144
10.1导热理论基础 144
10.1.1导热基本概念 144
10.1.2导热基本定律 145
10.1.3热导率 146
10.1.4导热微分方程及其单值性条件 149
10.2稳态导热 154
10.2.1平壁的稳态导热 154
10.2.2圆筒壁的稳态导热 157
10.2.3肋片的稳态导热 159
10.2.4接触热阻 164
10.3非稳态导热 165
10.3.1一维非稳态导热问题的分析解 166
10.3.2集总参数法 173
小结 176
思考题 176
习题 176
第11章 对流换热 179
11.1概述 179
11.1.1牛顿冷却公式 179
11.1.2对流换热的影响因素 180
11.1.3对流换热的主要研究方法 181
11.2对流换热的数学描述 182
11.2.1对流换热微分方程组及其单值性条件 182
11.2.2边界层理论与对流换热微分方程组的简化 186
11.3外掠等壁温平板层流换热分析解简介 190
11.3.1对流换热特征数关联式 190
11.3.2外掠平板层流换热分析结果 192
11.4对流换热的实验研究方法 195
11.4.1相似原理 195
11.4.2相似原理指导下的实验研究方法 200
11.5单相流体强迫对流换热特征数关联式 203
11.5.1管内强迫对流换热 203
11.5.2外掠壁面强迫对流换热 210
11.6自然对流换热 215
11.6.1自然对流换热的数学描述 216
11.6.2大空间自然对流换热特征数关联式 220
11.7凝结与沸腾换热 224
11.7.1凝结换热 224
11.7.2沸腾换热 229
11.7.3热管的工作原理 231
小结 233
思考题 233
习题 234
第12章 辐射换热 236
12.1热辐射的基本概念 236
12.1.1吸收、反射与透射 236
12.1.2灰体与黑体 237
12.1.3辐射强度 238
12.1.4辐射力 239
12.2黑体辐射的基本定律 239
12.2.1普朗克定律 239
12.2.2斯忒藩-玻耳兹曼定律 240
12.2.3兰贝特定律 242
12.3实际物体的辐射特性与基尔霍夫定律 243
12.3.1实际物体的发射特性 243
12.3.2实际物体的吸收特性 245
12.3.3基尔霍夫定律 246
12.4辐射换热的计算方法 247
12.4.1角系数 247
12.4.2黑体表面之间的辐射换热 252
12.4.3漫灰表面之间的辐射换热 252
12.5遮热板原理 257
12.6太阳辐射 259
小结 261
思考题 262
习题 262
第13章 传热过程与换热器 265
13.1传热过程 266
13.1.1通过平壁的传热过程 266
13.1.2通过圆筒壁的传热过程 267
13.2换热器 268
13.2.1换热器的种类 268
13.2.2平均温差 271
13.3换热器的热计算 276
13.3.1热计算的基本理论 276
13.3.2平均温差法 276
13.3.3效能-传热单元数法 277
小结 282
思考题 282
习题 282
习题答案 284
附录 288
附录A 附表 288
附录B 附图 328
参考文献 330