主要符號001

緒論003
一、能源概述003
二、本課程的研究對象及主要內(nèi)容009
三、學(xué)習(xí)本課程的幾點要求010

第一篇工程熱力學(xué)
第一章熱力學(xué)基本概念013
學(xué)習(xí)導(dǎo)引013
第一節(jié)工質(zhì)和熱力系013
一、工質(zhì)013
二、熱力系、外界與邊界014
三、熱力系的分類015
第二節(jié)工質(zhì)的熱力狀態(tài)和基本狀態(tài)參數(shù)017
一、熱力狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)017
二、基本狀態(tài)參數(shù)017
第三節(jié)平衡狀態(tài)和熱力過程020
一、平衡狀態(tài)、狀態(tài)方程式及狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖020
二、熱力過程021
［拓展閱讀］開爾文與熱力學(xué)溫度022
習(xí)題023

第二章熱力學(xué)第一定律024
學(xué)習(xí)導(dǎo)引024
第一節(jié)熱力系統(tǒng)儲存能024
一、熱力學(xué)能025
二、外部儲存能025
三、熱力系統(tǒng)的總儲存能025
第二節(jié)熱力系與外界傳遞的能量026
一、熱量026
二、功量026
三、隨工質(zhì)流動傳遞的能量028
四、焓及其物理意義029
第三節(jié)熱力學(xué)第一定律的實質(zhì)和能量方程029
一、熱力學(xué)第一定律的實質(zhì)029
二、封閉熱力系的能量方程030
三、開口熱力系的穩(wěn)定流動能量方程031
四、技術(shù)功033
五、穩(wěn)定流動能量方程的應(yīng)用034
［拓展閱讀］熱力學(xué)第一定律的產(chǎn)生036
習(xí)題037

第三章理想氣體的熱力性質(zhì)和熱力過程039
學(xué)習(xí)導(dǎo)引039
第一節(jié)理想氣體及狀態(tài)方程039
一、理想氣體與實際氣體039
二、理想氣體狀態(tài)方程040
第二節(jié)理想氣體的比熱容及熱量計算041
一、比熱容的定義和單位041
二、影響比熱容的主要因素042
三、利用比熱容計算熱量043
第三節(jié)理想氣體熱力學(xué)能和焓變化量的計算045
一、理想氣體熱力學(xué)能變化量的計算045
二、理想氣體焓變化量的計算045
第四節(jié)理想氣體的熱力過程046
一、基本熱力過程047
二、多變過程052
［拓展閱讀］焦耳實驗054
習(xí)題054

第四章熱力學(xué)第二定律056
學(xué)習(xí)導(dǎo)引056
第一節(jié)熱力循環(huán)056
一、正向循環(huán)和熱效率057
二、逆向循環(huán)和性能系數(shù)058
第二節(jié)熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)和表述058
一、過程的方向性與不可逆性058
二、熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)和表述058
第三節(jié)卡諾循環(huán)與卡諾定律060
一、卡諾循環(huán)及熱效率060
二、逆卡諾循環(huán)061
三、卡諾定律061
第四節(jié)熵與熵增原理062
一、熵的基本概念062
二、熵增原理063
［拓展閱讀］卡諾循環(huán)與卡諾定理的由來064
習(xí)題064

第五章水蒸氣和蒸汽動力循環(huán)066
學(xué)習(xí)導(dǎo)引066
第一節(jié)水蒸氣的定壓發(fā)生過程066
一、基本概念067
二、水蒸氣定壓發(fā)生過程的三個階段和五種狀態(tài)068
三、水蒸氣定壓發(fā)生過程在p-v圖與T-s圖
上的表示069
第二節(jié)水蒸氣表和圖070
一、零點的規(guī)定070
二、水和水蒸氣表071
三、水蒸氣的焓熵圖072
四、水蒸氣的基本熱力過程073
第三節(jié)蒸汽動力循環(huán)076
一、朗肯循環(huán)及熱效率076
二、蒸汽參數(shù)對朗肯循環(huán)熱效率的影響077
三、提高蒸汽動力循環(huán)熱效率的其他途徑078
［拓展閱讀］太陽能有機朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)080
習(xí)題081

第六章混合氣體和濕空氣083
學(xué)習(xí)導(dǎo)引083
第一節(jié)混合氣體083
一、混合氣體的分壓力和分體積083
二、混合氣體的成分表示方法與換算084
三、混合氣體的折合摩爾質(zhì)量和折合氣體常數(shù)085
四、分壓力的確定086
五、混合氣體的比熱容086
第二節(jié)濕空氣087
一、濕空氣的總壓力和分壓力087
二、濕空氣的濕度088
三、濕空氣的溫度089
四、濕空氣的焓090
五、濕空氣的焓濕圖092
［拓展閱讀］太陽能干燥技術(shù)095
習(xí)題095

第七章氣體和蒸汽的流動097
學(xué)習(xí)導(dǎo)引097
第一節(jié)絕熱穩(wěn)定流動及其基本方程097
一、絕熱穩(wěn)定流動097
二、絕熱穩(wěn)定流動基本方程098
三、聲速和馬赫數(shù)099
第二節(jié)氣體和蒸汽在噴管和擴壓管中的定熵流動099
一、流速變化與壓力變化的關(guān)系099
二、管道截面變化的規(guī)律099
第三節(jié)噴管中流速及流量的計算100
一、噴管出口流速的計算100
二、臨界壓力比與臨界流速101
三、噴管流量的計算102
四、噴管內(nèi)有摩阻的絕熱流動104
第四節(jié)絕熱節(jié)流105
［拓展閱讀］馬赫數(shù)的由來及應(yīng)用106
習(xí)題107

第二篇流體力學(xué)
第八章流體性質(zhì)和流體靜力學(xué)基礎(chǔ)109
學(xué)習(xí)導(dǎo)引109
第一節(jié)流體的主要力學(xué)性質(zhì)109
一、流體及其基本特性109
二、流體連續(xù)性假定110
三、流體的主要力學(xué)性質(zhì)110
四、作用于流體上的力114
第二節(jié)流體靜力學(xué)基礎(chǔ)115
一、流體靜壓力及其特性115
二、流體靜力學(xué)基本方程115
三、流體靜力學(xué)基本方程式的應(yīng)用117
［拓展閱讀］牛頓內(nèi)摩擦定律問世122
習(xí)題122

第九章一元流體動力學(xué)基礎(chǔ)126
學(xué)習(xí)導(dǎo)引126
第一節(jié)流體流動的基本概念126
一、流量和流速126
二、穩(wěn)定流動與非穩(wěn)定流動127
三、三元、二元、一元流動128
第二節(jié)穩(wěn)定流動的物料衡算連續(xù)性方程128
一、穩(wěn)定流動連續(xù)性方程的基本形式128
二、有分流和合流時的連續(xù)性方程129
第三節(jié)穩(wěn)定流動的能量衡算伯努利方程130
一、理想流體穩(wěn)定流動時的機械能衡算130
二、實際流體穩(wěn)定流動時的機械能衡算132
三、伯努利方程的討論133
四、伯努利方程的應(yīng)用134
［拓展閱讀］伯努利方程式的由來137
習(xí)題138

第十章流動阻力和能量損失140
學(xué)習(xí)導(dǎo)引140
第一節(jié)沿程損失和局部損失140
一、沿程阻力與沿程損失141
二、局部阻力與局部損失141
三、能量損失的計算公式141
第二節(jié)流體的兩種流態(tài)142
一、雷諾實驗和流態(tài)142
二、流態(tài)的判斷依據(jù)143
第三節(jié)圓形管內(nèi)的速度分布和邊界層概念144
一、流體在圓形管內(nèi)的速度分布144
二、邊界層的概念145
第四節(jié)流體在管內(nèi)流動阻力損失的計算147
一、沿程損失計算147
二、局部損失計算153
三、減少流動阻力的措施155
［拓展閱讀］雷諾數(shù)的由來157
習(xí)題157

第十一章管路計算159
學(xué)習(xí)導(dǎo)引159
第一節(jié)簡單管路計算159
一、基本概念159
二、簡單管路計算的基本公式161
三、簡單管路計算示例161
第二節(jié)串聯(lián)與并聯(lián)管路計算164
一、串聯(lián)管路164
二、并聯(lián)管路165
第三節(jié)管網(wǎng)計算基礎(chǔ)167
一、枝狀管網(wǎng)167
二、環(huán)狀管網(wǎng)169
［拓展閱讀］西氣東輸宏大工程169
習(xí)題170

第三篇傳熱學(xué)
第十二章穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱174
學(xué)習(xí)導(dǎo)引174
第一節(jié)導(dǎo)熱的基本概念和基本定律174
一、基本概念174
二、導(dǎo)熱基本定律176
三、熱導(dǎo)率176
第二節(jié)平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱177
一、單層平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱177
二、多層平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱179
第三節(jié)圓筒壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱181
一、單層圓筒壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱181
二、多層圓筒壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱182
三、圓筒壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的簡化計算183
［拓展閱讀］倒裝芯片封裝技術(shù)185
習(xí)題185

第十三章對流換熱187
學(xué)習(xí)導(dǎo)引187
第一節(jié)對流換熱概念及牛頓冷卻公式187
一、對流換熱的概念187
二、對流換熱過程分析188
三、牛頓冷卻公式189
四、影響表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的主要因素190
第二節(jié)流體無相變時的對流換熱計算191
一、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的一般關(guān)聯(lián)式191
二、管內(nèi)流體強制對流換熱計算192
三、管外流體強制對流換熱計算195
四、自然對流換熱計算197
第三節(jié)流體有相變時對流換熱201
一、凝結(jié)換熱201
二、沸騰換熱204
［拓展閱讀］利用對流換熱的典型案例207
習(xí)題208

第十四章輻射換熱209
學(xué)習(xí)導(dǎo)引209
第一節(jié)熱輻射的基本概念和基本定律209
一、熱輻射的基本概念209
二、熱輻射的基本定律211
第二節(jié)固體壁面之間的輻射換熱213
一、角系數(shù)213
二、兩固體間的輻射換熱214
第三節(jié)氣體輻射216
一、氣體輻射和吸收的特點216
二、火焰輻射217
第四節(jié)太陽輻射218
［拓展閱讀］輻射換熱的強化與削弱219
習(xí)題220

第十五章傳熱與換熱器222
學(xué)習(xí)導(dǎo)引222
第一節(jié)傳熱過程及特點222
一、傳熱過程222
二、傳熱過程特點223
第二節(jié)熱負荷和傳熱基本方程223
一、熱負荷223
二、傳熱基本方程225
三、傳熱系數(shù)的計算226
第三節(jié)換熱器232
一、換熱器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理232
二、間壁式換熱器的主要類型233
三、換熱器的傳熱計算236
四、傳熱過程的強化和削弱241
［拓展閱讀］新型傳熱技術(shù)243
習(xí)題244

附錄246
附表1常用氣體的平均比定壓熱容cpt0246
附表2常用氣體的平均比定容熱容cVt0247
附表3一些氣體的摩爾質(zhì)量、氣體常數(shù)、低壓下的比熱容和摩爾熱容247
附表4飽和水與飽和水蒸氣的熱力性質(zhì)（按溫度排列）248
附表5飽和水與飽和水蒸氣的熱力性質(zhì)（按壓力排列）249
附表6未飽和水與過熱水蒸氣的熱力性質(zhì)251
附表7在0.1MPa時的飽和空氣狀態(tài)參數(shù)255
附表8干空氣的熱物理性質(zhì)（p=1.01325105Pa）256
附表9煙氣的熱物理性質(zhì)（p=1.01325105Pa）（煙氣中組分質(zhì)量分數(shù)：wCO2=0.13；wH2O=0.11；wN2=0.76）257
附表10飽和水的熱物理性質(zhì)257
附表11干飽和水蒸氣的熱物理性質(zhì)258
附表12過熱水蒸氣的熱物理性質(zhì)（p=1.01325105Pa）258
附表13常用管件的局部阻力系數(shù)259
附表14常用金屬材料的密度、比熱容和熱導(dǎo)率260
附表15保溫、建筑及其他材料的密度和熱導(dǎo)率260
附表16幾種保溫、耐火材料的熱導(dǎo)率與溫度的關(guān)系261
附表17常用材料表面的黑度值261
附圖1水蒸氣h-s圖262
附圖2濕空氣的h-d圖（大氣壓力為105Pa）264

參考文獻265