《流體力學(xué)與熱工基礎(chǔ)（第2版）》內(nèi)容涉及工程熱力學(xué)、流體力學(xué)及傳熱學(xué)三大部分。工程熱力學(xué)篇包括熱力學(xué)基本概念、基本定律、水蒸氣、蒸汽動(dòng)力循環(huán)、制冷循環(huán)和濕空氣。流體力學(xué)篇包括流體靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、能量損失與管路計(jì)算基礎(chǔ)。傳熱學(xué)篇介紹導(dǎo)熱、對(duì)流換熱、輻射換熱、傳熱過(guò)程與換熱器。對(duì)流換熱重點(diǎn)介紹在相似理論指導(dǎo)下合理使用特征數(shù)關(guān)聯(lián)式計(jì)算待定特征數(shù)及表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。
根據(jù)高職教育教學(xué)的研究與實(shí)踐，《流體力學(xué)與熱工基礎(chǔ)（第2版）》對(duì)如何適應(yīng)高職學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行了有益的探索與嘗試，并在撰寫(xiě)方面形成一定特色。
《流體力學(xué)與熱工基礎(chǔ)（第2版）》可作為高職高專制冷空調(diào)技術(shù)及熱能動(dòng)力專業(yè)教材，學(xué)時(shí)數(shù)為90～100，亦可供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。
高職教育的核心是培養(yǎng)學(xué)生勝任崗位群工作的職業(yè)能力，而必要的知識(shí)是能力訓(xùn)練的基礎(chǔ)，是提升能力的養(yǎng)分。因此，專業(yè)基礎(chǔ)課在專業(yè)教育中占有重要地位。
高職高專制冷空調(diào)技術(shù)與熱能動(dòng)力專業(yè)在優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、構(gòu)建課程體系的時(shí)候一般都設(shè)置了“流體力學(xué)與熱工基礎(chǔ)”這門綜合性的專業(yè)基礎(chǔ)課，涉及傳統(tǒng)的工程熱力學(xué)、流體力學(xué)及傳熱學(xué)三門課程的相關(guān)內(nèi)容。為此，清華大學(xué)出版社于2002年出版了高職高專教材《流體力學(xué)與熱工基礎(chǔ)》。到2011年2月，此書(shū)共印刷了6次。為滿足需求，適應(yīng)發(fā)展，特將此書(shū)修訂后再版。
教材要體現(xiàn)課程改革的思路與成果。高職高專教材在注重內(nèi)容對(duì)專業(yè)課及能力需求的針對(duì)性的同時(shí)，要特別注重撰寫(xiě)風(fēng)格對(duì)學(xué)生特點(diǎn)的適應(yīng)性。
再版教材的調(diào)整與修改集中在熱力學(xué)及流體力學(xué)部分，要點(diǎn)如下。
(1) 對(duì)概念較多的章節(jié)，如“熱力學(xué)基本概念”及“濕空氣”等做了進(jìn)一步的梳理，使條理和層次更為清晰。
(2) “蒸汽動(dòng)力循環(huán)”單獨(dú)列為一章，但又將兩次回?zé)嵫h(huán)改為一次回?zé)嵫h(huán)。既注意了教材的適用范圍，又簡(jiǎn)化了問(wèn)題、突出了本質(zhì)。
(3) “孤立系統(tǒng)的熵增”引入了熵流和熵產(chǎn)。感覺(jué)只有這樣才能將閉口系統(tǒng)的熵變解釋清楚。
(4) “制冷循環(huán)”刪除了循環(huán)在Ts圖上的表述，直接從制冷劑的壓焓圖入手，利用壓焓圖介紹蒸氣壓縮制冷循環(huán)的過(guò)程和原理，更加簡(jiǎn)單明了。
(5) 原“流體性質(zhì)及基本知識(shí)”及“一元流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)”合并為“流體靜力學(xué)及動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)”一章，從流體機(jī)械能守恒引出靜壓力分布和穩(wěn)定流能量方程，突出了重點(diǎn)，邏輯性好像也更強(qiáng)一些。
(6) 對(duì)流換熱的相似理論部分作了調(diào)整。在抓住本質(zhì)的基礎(chǔ)上層層遞進(jìn)，最后落實(shí)到特征數(shù)關(guān)聯(lián)式的意義、作用及推廣應(yīng)用。文字描述更加簡(jiǎn)略，但概念更為清晰，邏輯性也更強(qiáng)，相信更容易理解和掌握。
(7) 增加了重點(diǎn)內(nèi)容的例題，刪減了非重點(diǎn)部分的例題。全書(shū)依然保持簡(jiǎn)潔與深入淺出的特點(diǎn)。
�。�8） 附錄部分增加了1個(gè)附表和3個(gè)附圖，使用起來(lái)更為方便。
再版教材仍采用我國(guó)法定計(jì)量單位，物理量名稱和符號(hào)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一規(guī)定。
本書(shū)可供高職高專制冷與空調(diào)技術(shù)及熱能動(dòng)力專業(yè)使用，適用學(xué)時(shí)數(shù)為90~100。亦可供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。
本書(shū)2002年版由順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳禮教授與五邑大學(xué)吳勇華副教授合編，陳禮教授主編，吳勇華副教授編寫(xiě)了工程熱力學(xué)篇的初稿，陳禮教授對(duì)該篇初稿作了較大的修改，同時(shí)完成了流體力學(xué)篇、傳熱學(xué)篇的編寫(xiě)及全書(shū)的統(tǒng)稿工作。再版教材的修訂由陳禮教授承擔(dān)并完成。
編者對(duì)五邑大學(xué)吳勇華副教授在2002年版編寫(xiě)中所做的工作表示由衷的感謝。
由于編者水平有限，謬誤與疏漏之處敬請(qǐng)批評(píng)指正，在此先表謝意。
編者2011年11月
第一篇 工程熱力學(xué)
第1章 熱力學(xué)基本概念
1.1 工質(zhì)與熱源
1.2 熱力系統(tǒng)
1.3 熱力狀態(tài)與狀態(tài)參數(shù)
1.4 理想氣體狀態(tài)方程
1.5 準(zhǔn)平衡過(guò)程與可逆過(guò)程
1.6 功量和熱量
1.7 氣體的比熱容
思考題
習(xí)題
第2章 熱力學(xué)基本定律
2.1 熱力學(xué)第一定律
2.2 開(kāi)口系統(tǒng)穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式
2.3 理想氣體的熱力過(guò)程
2.4 熱力學(xué)第二定律
2.5 孤立系統(tǒng)的熵增原理
思考題
習(xí)題
第3章 水蒸氣
3.1 水蒸氣的產(chǎn)生過(guò)程
3.2 蒸汽圖表及其應(yīng)用
思考題
習(xí)題
第4章 蒸汽動(dòng)力循環(huán)
4.1 朗肯循環(huán)
4.2 回?zé)嵫h(huán)
4.3 再熱循環(huán)
思考題
習(xí)題
第5章 制冷循環(huán)
5.1 蒸氣壓縮制冷循環(huán)
5.2 熱泵循環(huán)
5.3 吸收式制冷循環(huán)
思考題
習(xí)題
第6章 濕空氣
6.1 濕空氣的性質(zhì)
6.2 濕空氣的焓濕圖
6.3 濕空氣的熱力過(guò)程
思考題
習(xí)題
第二篇 流體力學(xué)
第7章 流體靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
7.1 流體的主要物理性質(zhì)
7.2 流體的機(jī)械能守恒
7.3 流體靜壓力分布規(guī)律
7.4 流體動(dòng)力學(xué)基本方程
7.5 基本方程式的應(yīng)用
思考題
習(xí)題
第8章 能量損失與管路計(jì)算基礎(chǔ)
8.1 沿程損失和局部損失
8.2 兩種流態(tài)與圓管內(nèi)的流動(dòng)
8.3 圓管的沿程損失計(jì)算
8.4 局部損失計(jì)算
……
第三篇 傳熱學(xué)
附錄A
參考文獻(xiàn)
熱力工程中使用的氣體工質(zhì)可分為氣體和蒸氣兩類。蒸氣指剛剛脫離液態(tài)，或比較接近液態(tài)的氣態(tài)工質(zhì)，在被冷卻或壓縮時(shí)很容易再回到液態(tài)。蒸氣分子之間的作用力和分子本身的體積都不能忽略，因此不能視為理想氣體。
工程上常用的蒸氣有水蒸氣、制冷劑蒸氣等。水蒸氣具有良好的熱力性質(zhì)，價(jià)格低廉，沒(méi)有污染，比熱容大，傳熱性能好，在熱力工程中的使用極為廣泛。水蒸氣又簡(jiǎn)稱為蒸氣。制冷工程中，氨、氟利昂等蒸氣的性質(zhì)與水蒸氣類似，只是物態(tài)變化時(shí)的參數(shù)不同。因此本章將以水蒸氣為例，分析蒸氣的性質(zhì)、研究對(duì)其進(jìn)行熱工計(jì)算的方法，由此可了解其他物質(zhì)蒸氣的共性。3.1水蒸氣的產(chǎn)生過(guò)程
3.1.1水蒸氣的產(chǎn)生過(guò)程
1.蒸發(fā)、凝結(jié)與沸騰物質(zhì)的液態(tài)與氣態(tài)在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)換。物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程稱為汽化；相反，由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過(guò)程稱為液化或凝結(jié)。液體的汽化方式有兩種，即蒸發(fā)與沸騰。
在液體的自由表面上進(jìn)行的汽化過(guò)程稱為蒸發(fā)。蒸發(fā)在任何溫度下均可發(fā)生。在蒸發(fā)中液面附近動(dòng)能較大的分子克服液體的表面張力而離開(kāi)液面，上升到自由空間。顯然，溫度越高，蒸發(fā)也就越強(qiáng)烈。在這一過(guò)程中，由于能量較大的分子逸出液面，液體內(nèi)分子的平均動(dòng)能減少而使液體溫度降低，除非加熱才能維持液體的溫度不變。
在蒸發(fā)過(guò)程中，液面上方空間里的蒸氣分子總有可能碰撞液面而返回液體，所以凝結(jié)過(guò)程也在同時(shí)進(jìn)行。但是一般的蒸發(fā)都是在自由空間中進(jìn)行的，液面上除蒸氣分子外還有大量空氣等其他氣體，因而蒸氣分子濃度小、分壓力低，其凝結(jié)速度小于蒸發(fā)速度，總的效果表現(xiàn)為蒸發(fā)過(guò)程。若蒸發(fā)發(fā)生在封閉的容器中，隨著蒸發(fā)的進(jìn)行，液面上方的蒸氣分子增多，碰撞液面的機(jī)會(huì)也愈來(lái)愈多，從而凝結(jié)速度加快。當(dāng)蒸發(fā)和凝結(jié)的速度相等時(shí)，氣液兩相將達(dá)到平衡，這時(shí)空間的蒸氣分子濃度不再改變。這種處于兩相動(dòng)平衡的狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)，兩相的溫度稱為飽和溫度（即沸點(diǎn)），用S表示。相應(yīng)的蒸氣壓力稱為飽和壓力，用V表示，二者有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
處于飽和狀態(tài)的蒸氣和液體分別稱為飽和蒸氣和飽和液體。兩者的混合物稱為濕飽和蒸氣，簡(jiǎn)稱濕蒸氣。相應(yīng)地，不含有飽和液體的飽和蒸氣又稱為干飽和蒸氣，簡(jiǎn)稱干蒸氣。溫度低于其壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度的液體稱為未飽和液體。
在液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的急劇的汽化現(xiàn)象稱為沸騰。若在一定壓力下對(duì)液體加熱，當(dāng)溫度達(dá)到該液體壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度時(shí)，液體內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生大量氣泡。氣泡不斷產(chǎn)生、擴(kuò)大、上升至液面破裂，而隨之大量蒸氣逸出液面，上升到液面上方的空間，這就是沸騰。只要加熱不停止，沸騰將持續(xù)進(jìn)行。工業(yè)上所用的蒸氣都是以沸騰的方式來(lái)獲得的。沸騰只能發(fā)生在相應(yīng)壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度，這一溫度稱為沸點(diǎn)。顯然，相對(duì)于不同的壓力將有不同的沸點(diǎn)。
……
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