具体描述
《热工仪表与自动控制技术问答》为《电厂工人技术问答丛书》之一。《热工仪表与自动控制技术问答》采用问答的形式，依据《国家职业技能鉴定规范电力行业》、《火力发电厂运行岗位规范》的要求，对检测仪表、自动控制原理与控制系统、热工保护和仪表安装等内容进行了系统阐述。《热工仪表与自动控制技术问答》注重实际技能操作，便于自学、培训，可作为热电厂、自备电厂技术工人的培训用书，也可作为企业技术工人提高专业知识和工作技能的辅助用书，同时亦可作为相关职业院校的参考书。
《工程热力学与传热学解题指南》 内容简介： 本书是一本面向高等院校工科专业本科生和研究生，以及从事相关领域工作的工程师和科研人员的专业学习参考书。它旨在为读者提供一个系统、深入、实用的工程热力学与传热学知识体系，帮助读者透彻理解核心概念，熟练掌握分析方法，并能够灵活运用所学知识解决实际工程问题。本书内容涵盖了工程热力学与传热学的基本原理、核心理论、典型应用以及前沿进展，并特别注重解题思路的梳理和解题技巧的传授，力求使读者在掌握理论知识的同时，显著提升解决问题的能力。 第一部分：工程热力学 本部分深入探讨了工程热力学的基本定律及其应用。 第一章：热力学基本概念与体系 热力学体系与边界： 详细阐述了孤立体系、封闭体系和开放体系的定义、特征以及在工程分析中的意义。着重分析了体系边界的性质（绝热、绝热、刚性、可动等）如何影响能量传递。 状态与状态参数： 区分了宏观状态和微观状态，重点讲解了温度、压力、体积、内能、焓、熵等基本状态参数的物理意义，以及它们之间的相互关系。通过实例讲解如何选取合适的状态参数描述体系状态。 过程与循环： 详细介绍了等温、等压、等容、绝热、多方过程等常见热力学过程的特点和数学描述。深入分析了可逆过程与不可逆过程的区别，以及不可逆性对系统性能的影响。对热力学循环（如卡诺循环、朗肯循环、布雷顿循环等）的构成、分析方法和效率计算进行了系统梳理。 理想气体状态方程与实际气体： 详细讲解了理想气体状态方程的推导和应用，并分析了在不同条件下理想气体模型的适用性。在此基础上，引入了范德华方程等实际气体状态方程，并讲解了其在解决高压、低温等复杂工况下的应用。 物性数据的获取与应用： 介绍了常用的物性数据表、图线（如焓-熵图、温度-熵图）以及物性计算软件的使用方法，强调了物性数据准确性对计算结果的重要性。 第二章：热力学第一定律（能量守恒定律） 能量形式与能量传递： 详细阐述了功（体胀功、轴功、电功等）和热量是体系与环境之间能量传递的主要形式，并深入分析了不同形式功的计算方法。 第一类永动机及其不可能性： 结合第一定律，严谨论证了第一类永动机的不可能性。 封闭体系第一定律分析： 通过推导和大量实例，讲解了封闭体系能量守恒方程的应用，包括计算过程中的热量和功的传递。特别关注了不同过程（如自由膨胀、节流过程）的能量分析。 开放体系第一定律分析： 详细讲解了稳态流动过程和非稳态流动过程的能量方程，重点分析了喉管、换热器、涡轮、压缩机、泵等典型设备的能量平衡。 焓的作用与应用： 深入阐释了焓的物理意义，以及它在开放体系能量分析中的重要作用，尤其是在处理制冷、蒸汽动力装置等系统中。 第三章：热力学第二定律（熵增原理） 热力学第二定律的宏观表述： 详细介绍了克劳修斯和开尔文-普朗克表述，并解释了它们在判断过程方向和设备可行性上的意义。 第二类永动机及其不可能性： 结合第二定律，论证了第二类永动机的不可能性。 卡诺定理与卡诺效率： 深入分析了卡诺循环作为理想可逆循环的优越性，并推导了卡诺效率的表达式，强调了其作为衡量热机性能上限的基准。 熵的引入与定义： 详细介绍了熵的概念、定义（克劳修斯熵变和统计熵）及其物理意义，强调熵是衡量系统无序度或能量不可用程度的指标。 熵增原理： 深入阐释了熵增原理在判断过程方向、系统自发性以及衡量过程不可逆性方面的作用。 封闭体系与开放体系熵变计算： 提供了不同过程下封闭体系和开放体系熵变计算的方法，并分析了可逆与不可逆过程的熵变差异。 火用（Exergy）分析： 介绍了火用的概念，并讲解了火用分析在评估能量利用效率和识别能量损失方面的优势，以及如何进行火用平衡计算。 第四章：热力学第三定律与 Gibbs/Helmholtz 函数 热力学第三定律： 阐述了热力学第三定律的绝对零度及其在确定物质绝对熵方面的意义。 Gibbs 函数与 Helmholtz 函数： 详细介绍了 Gibbs 函数和 Helmholtz 函数的定义、性质及其在判断等温等容、等温等压过程自发性方面的应用。 相平衡与化学平衡： 介绍了 Gibbs 函数在判断多组分、多相体系平衡条件中的应用，以及化学反应的平衡常数计算。 第五章：气体与气体混合物的热力学性质 单一气体的热力学性质： 重点讲解了理想气体的比热容、内能、焓、熵等性质随温度的变化，以及如何计算理想气体的过程热力学量。 气体混合物的基本性质： 介绍了分压、分体积、摩尔分数、质量分数等概念，以及 Dalton 分压定律、Amagat 分体积定律在气体混合物分析中的应用。 气体混合物的热力学性质计算： 讲解了如何利用道尔顿模型、Kay 规则等方法估算混合物的热力学性质。 第六章：蒸汽动力循环 朗肯循环： 详细分析了理想朗肯循环的各个过程，包括工质（水、蒸汽）的状态变化、能量传递和效率计算。 实际朗肯循环分析： 考虑了泵功、汽轮机效率、锅炉热损失、冷凝器温度差等因素，分析了实际朗肯循环与理想循环的差异，并提出了提高效率的措施。 再热循环、回热循环与联合循环： 介绍了这些改进型循环的原理、构成和性能分析，以及它们在提高能源利用效率方面的作用。 第七章：制冷循环与热泵循环 蒸汽压缩式制冷循环： 详细分析了蒸发、压缩、冷凝、节流等过程，讲解了制冷系数（COP）的计算和影响因素。 蒸汽喷射式制冷、吸收式制冷： 简要介绍了这些非压缩式制冷方法的原理和应用。 热泵循环： 阐述了热泵循环与制冷循环的异同，以及其在供暖方面的应用。 第二部分：传热学 本部分系统阐述了三种基本传热机理及其在工程中的应用。 第八章：传热基本概念与传导 传热基本概念： 引入了温度梯度、热流密度、导热系数、传热系数等基本概念，并分析了它们在传热过程中的作用。 傅里叶导热定律： 详细推导并讲解了傅里叶定律在不同维度（一维、二维、三维）下的数学形式，以及其在稳态和瞬态导热分析中的应用。 稳态导热： 重点分析了平面壁、圆筒壁、复合壁的稳态导热问题，并引入了热阻的概念，简化了复杂结构的传热分析。 瞬态导热： 介绍了瞬态导热的特点，讲解了集总参数法和傅里叶级数法在解决简单瞬态导热问题中的应用。 导热边界条件： 详细分析了第一类、第二类、第三类边界条件（恒温、恒热流、对流换热）的数学描述及其在实际问题中的应用。 第九章：对流传热 对流传热基本原理： 阐述了对流传热的机理，区分了自然对流和强制对流，并引入了对流换热系数的概念。 无量纲准数： 详细介绍了雷诺数（Re）、普朗特数（Pr）、努赛尔数（Nu）、格拉斯霍夫数（Gr）等重要的无量纲准数，并分析了它们在描述流体流动和传热规律中的作用。 强制对流： 重点分析了管内流动的强制对流，包括层流和湍流状态下的努赛尔数关联式，以及外壳强制对流的典型案例。 自然对流： 分析了平板、圆柱体等表面上的自然对流换热。 相变传热（沸腾与冷凝）： 介绍了沸腾（如核沸腾、膜沸腾）和冷凝（如膜状冷凝、滴状冷凝）过程的特点和影响因素，以及相应的换热系数估算方法。 第十章：辐射传热 黑体与灰体辐射： 介绍了黑体、灰体、选择性表面的概念，以及它们的辐射特性。 斯蒂芬-玻尔兹曼定律： 详细讲解了黑体辐射的能量分布规律和总辐射本领。 物体表面的辐射能力与吸收能力： 区分了物体的发射率和吸收率，并引入了基尔霍夫定律。 辐射换热量计算： 推导了平面之间的辐射换热公式，并介绍了表面换热因子在处理复杂几何形状辐射换热中的应用。 气体辐射： 简要介绍了气体辐射的特点，以及在高温炉窑等应用中的重要性。 第十一章：换热器 换热器的分类与原理： 介绍了管壳式、板式、套管式等常见换热器的结构特点和工作原理。 换热器传热计算： 详细讲解了平均温差法（算术平均温差、对数平均温差）和修正对数平均温差法在计算换热器传热量中的应用。 换热器的设计与选型： 介绍了换热器设计的基本步骤，包括传热量计算、换热面积确定、压降分析等。 换热器的效率与优化： 分析了影响换热器性能的因素，并提出了提高效率的改进措施。 第十二章：传热与流动的耦合分析 传热与流动方程的耦合： 简要介绍了在某些复杂情况下，传热和流动方程需要耦合求解，例如在微通道、多孔介质等流动中。 数值传热学方法： 介绍了有限差分法、有限体积法、有限元法等数值方法在求解复杂传热问题中的应用。 本书特色： 体系完整，逻辑清晰： 从基本概念到高级理论，循序渐进，构建了完整的知识体系。 强调解题思路： 针对每一个章节的关键概念和公式，都提供了详细的解题思路梳理，帮助读者建立解决问题的框架。 丰富的实例分析： 结合大量典型的工程实际问题，详细讲解解题步骤和方法，让读者知其然，更知其所以然。 图文并茂，便于理解： 配备了丰富的示意图、流程图和数据图表，直观展示概念和过程，增强理解效果。 注重工程应用： 紧密结合工程实际，引导读者将理论知识应用于解决实际技术难题。 语言精炼，条理分明： 采用清晰、准确的语言，避免冗余，确保信息传递的高效性。 本书的出版旨在为广大读者提供一本高质量的学习资源，帮助大家在工程热力学与传热学的学习道路上取得更大的进步，为未来的工程实践打下坚实的基础。
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