目錄
叢書序
前言
第1章工程熱力學(xué)的基本概念001
1.1概述001
1.1.1熱力學(xué)的發(fā)展簡況002
1.1.2工程熱力學(xué)的研究內(nèi)容和研究方法004
1.2熱力學(xué)體系00９
1.3熱力學(xué)狀態(tài)與狀態(tài)參數(shù)011
1.3.1熱力學(xué)狀態(tài)011
1.3.2平衡狀態(tài)011
1.3.3狀態(tài)參數(shù)012
1.4三個(gè)基本狀態(tài)參數(shù)013
1.4.1比容和密度013
1.4.2壓力013
1.4.3溫度015
1.5狀態(tài)方程和狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖016
1.5.1狀態(tài)方程016
1.5.2完全氣體狀態(tài)方程016
1.5.3狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖018
1.6熱力過程和熱力循環(huán)019
1.6.1熱力過程019
1.6.2準(zhǔn)靜態(tài)過程019
1.6.3可逆過程與不可逆過程019
1.6.4熱力循環(huán)021
1.7氣體的其他狀態(tài)參數(shù)021
1.7.1內(nèi)能021
1.7.2焓022
1.7.3熵022
1.8完全氣體的比熱容023
1.8.1比定容熱容023
1.8.2比定壓熱容024
1.8.3定壓熱容與定容熱容的關(guān)系（邁耶關(guān)系式）024
1.8.4比熱比024
習(xí)題025
第2章熱力學(xué)第一定律與能量方程027
2.1熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)027
2.2閉口體系能量方程式028
2.2.1閉口體系的總能量028
2.2.2閉口體系的熱量029
2.2.3閉口體系的功029
2.2.4閉口體系能量方程式031
2.3開口體系能量方程式033
2.3.1開口體系的流量033
2.3.2開口體系的總能量034
2.3.3開口體系的熱量和功034
2.3.4開口體系的能量方程式035
2.3.5焓的物理意義036
2.3.6開口體系的技術(shù)功037
2.3.7開口體系能量方程式應(yīng)用舉例038
習(xí)題042
第3章氣體的熱力過程與應(yīng)用045
3.1完全氣體內(nèi)能、焓和熵的計(jì)算046
3.1.1完全氣體內(nèi)能變化量的計(jì)算046
3.1.2完全氣體焓變化量的計(jì)算046
3.1.3完全氣體熵變化量的計(jì)算046
3.2定容過程048
3.2.1過程方程048
3.2.2參數(shù)關(guān)系049
3.2.3熱力過程曲線049
3.2.4能量轉(zhuǎn)化關(guān)系049
3.3定壓過程050
3.3.1過程方程050
3.3.2參數(shù)關(guān)系051
3.3.3熱力過程曲線051
3.3.4能量轉(zhuǎn)化關(guān)系051
3.4定溫過程053
3.4.1過程方程053
3.4.2參數(shù)關(guān)系053
3.4.3熱力過程曲線053
3.4.4能量轉(zhuǎn)化關(guān)系054
3.5定熵過程055
3.5.1過程方程055
3.5.2參數(shù)關(guān)系056
3.5.3熱力過程曲線056
3.5.4能量轉(zhuǎn)化關(guān)系056
3.6多變過程059
3.6.1過程方程059
3.6.2參數(shù)關(guān)系059
3.6.3熱力過程曲線060
3.6.4能量轉(zhuǎn)化關(guān)系061
習(xí)題063
第4章熱力學(xué)第二定律與熱力循環(huán)066
4.1熱力循環(huán)的基本概念067
4.1.1熱力循環(huán)的定義與分類067
4.1.2熱力循環(huán)中的能量轉(zhuǎn)換067
4.1.3熱力循環(huán)的熱效率068
4.2熱力學(xué)第二定律的兩種表述069
4.2.1開爾文-普朗克說法069
4.2.2克勞修斯說法069
4.2.3兩種說法的等價(jià)性070
4.3卡諾循環(huán)與卡諾定理070
4.3.1卡諾循環(huán)070
4.3.2卡諾定理及其推論072
4.4多熱源循環(huán)073
4.4.1多熱源循環(huán)的概念073
4.4.2等效卡諾循環(huán)074
4.5活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)理想循環(huán)075
4.5.1發(fā)動(dòng)機(jī)理想循環(huán)的假設(shè)條件075
4.5.2定容加熱循環(huán)-奧托循環(huán)075
4.5.3定壓加熱循環(huán)-狄塞爾循環(huán)077
4.6噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的理想循環(huán)078
4.6.1噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程概述079
4.6.2噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的理想循環(huán)——布萊頓循環(huán)080
4.6.3布萊頓循環(huán)的熱效率081
4.6.4布萊頓循環(huán)的循環(huán)功082
4.6.5布萊頓循環(huán)參數(shù)的選擇083
習(xí)題083
第5章氣體動(dòng)力學(xué)的基本概念086
5.1連續(xù)介質(zhì)假設(shè)與流體微團(tuán)086
5.1.1連續(xù)介質(zhì)的概念086
5.1.2連續(xù)介質(zhì)中的點(diǎn)和相應(yīng)參數(shù)087
5.2氣體運(yùn)動(dòng)的描述088
5.2.1氣體運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)描述方法088
5.2.2氣體運(yùn)動(dòng)的分類089
5.2.3跡線和流線090
5.2.4氣體流動(dòng)的馬赫數(shù)091
5.3氣體的物理性質(zhì)092
5.3.1氣體的壓縮性092
5.3.2氣體的黏性093
5.3.3氣體的導(dǎo)熱性094
5.4黏性流動(dòng)的邊界層094
5.4.1雷諾數(shù)094
5.4.2邊界層的概念095
5.4.3邊界層對(duì)流動(dòng)的影響096
5.5作用于氣體上的力097
5.5.1質(zhì)量力097
5.5.2表面力097
5.6國際標(biāo)準(zhǔn)大氣098
5.6.1標(biāo)準(zhǔn)大氣的應(yīng)用范圍和用途098
5.6.2標(biāo)準(zhǔn)大氣參數(shù)的計(jì)算098
習(xí)題099
第6章一維定常流動(dòng)基本方程100
6.1連續(xù)方程100
6.1.1質(zhì)量流量與密流101
6.1.2連續(xù)方程101
6.2動(dòng)量方程103
6.2.1動(dòng)量方程的一般形式103
6.2.2外力的組成103
6.2.3控制體側(cè)壁作用力104
6.2.4沖力104
6.2.5動(dòng)量方程的應(yīng)用104
6.3能量方程110
6.3.1能量方程的常用表達(dá)式110
6.3.2能量方程的應(yīng)用110
6.4伯努利方程111
6.4.1伯努利方程的一般形式111
6.4.2伯努利方程的應(yīng)用112
習(xí)題117
第7章滯止參數(shù)與氣動(dòng)函數(shù)120
7.1聲速和馬赫數(shù)120
7.1.1聲速120
7.1.2馬赫數(shù)122
7.2滯止參數(shù)123
7.2.1滯止?fàn)顟B(tài)與滯止參數(shù)123
7.2.2滯止焓（總焓）124
7.2.3滯止溫度（總溫）124
7.2.4滯止壓力（總壓）126
7.2.5滯止密度（總密度）129
7.2.6總參數(shù)形式能量方程及應(yīng)用舉例129
7.3臨界參數(shù)和速度系數(shù)132
7.3.1臨界狀態(tài)133
7.3.2臨界參數(shù)133
7.3.3速度系數(shù)134
7.4氣體動(dòng)力學(xué)函數(shù)135
7.4.1無量綱靜總參數(shù)比函數(shù)135
7.4.2無量綱流量函數(shù)136
7.4.3無量綱沖力函數(shù)140
7.4.4氣體動(dòng)力學(xué)函數(shù)表141
7.5亞聲速氣流參數(shù)的測量原理142
7.5.1靜壓的測量142
7.5.2總壓的測量143
7.5.3溫度的測量143
7.5.4馬赫數(shù)的測量143
7.5.5流速的測量143
習(xí)題144
第8章膨脹波與激波146
8.1微弱擾動(dòng)在流場中的傳播146
8.1.1微弱擾動(dòng)在氣流中的傳播特點(diǎn)146
8.1.2馬赫錐與馬赫波148
8.2膨脹波149
8.2.1膨脹波的產(chǎn)生149
8.2.2膨脹波前后氣流參數(shù)關(guān)系與計(jì)算151
8.3激波154
8.3.1激波現(xiàn)象概述154
8.3.2激波的形成原理154
8.3.3激波的描述157
8.3.4正激波前后氣流參數(shù)的關(guān)系式158
8.3.5斜激波前后氣流參數(shù)的關(guān)系式161
8.3.6激波圖線及其應(yīng)用162
8.4膨脹波、激波的反射與相交168
8.4.1膨脹波在固體壁面上的反射與相交168
8.4.2激波的反射與相交170
8.4.3膨脹波、激波在自由邊界上的反射172
8.4.4膨脹波與激波的相交174
習(xí)題174
第9章一維定常變截面管流177
9.1概述177
9.1.1影響一維定常管流的主要因素177
9.1.2變截面管流的研究內(nèi)容179
9.1.3定熵絕能流動(dòng)的氣流參數(shù)隨管道截面面積的變化規(guī)律179
9.2收斂形噴管的流動(dòng)181
9.2.1收斂形噴管的壓力比181
9.2.2收斂形噴管的三種工作狀態(tài)182
9.2.3收斂形噴管的壅塞狀態(tài)184
9.2.4收斂形噴管計(jì)算舉例185
9.3收斂-擴(kuò)張形噴管（拉瓦爾噴管）中的流動(dòng)187
9.3.1拉瓦爾噴管的壓力比188
9.3.2拉瓦爾噴管的三種工作狀態(tài)189
9.3.3拉瓦爾噴管工作狀態(tài)的判斷194
9.3.4拉瓦爾噴管氣流參數(shù)的計(jì)算194
9.3.5拉瓦爾噴管計(jì)算舉例196
9.4斜切口管道中的加速流動(dòng)201
9.5擴(kuò)張形管道內(nèi)的減速流動(dòng)203
9.6超聲速氣流在內(nèi)壓式擴(kuò)壓器中的減速流動(dòng)205
9.6.1內(nèi)壓式擴(kuò)壓器的工作205
9.6.2內(nèi)壓式擴(kuò)壓器的壅塞現(xiàn)象206
9.6.3內(nèi)壓式擴(kuò)壓器的起動(dòng)方法208
習(xí)題210
參考文獻(xiàn)213
附錄A有關(guān)公式的推導(dǎo)214
A.1普朗特-邁耶流動(dòng)（膨脹波）參數(shù)關(guān)系公式的推導(dǎo)214
A.1.1普朗特-邁耶方程214
A.1.2普朗特-邁耶方程數(shù)值表（空氣，γ＝1.4）216
A.1.3普朗特-邁耶方程數(shù)值表（燃?xì)�，γ�?.33）218
A.2斜激波前后氣流參數(shù)關(guān)系公式的推導(dǎo)220
A.2.1基本方程220
A.2.2朗金-雨貢紐關(guān)系式221
A.2.3普朗特關(guān)系式222
A.2.4斜激波前后氣流參數(shù)的關(guān)系式223
A.3一維定常管流氣流參數(shù)與管道截面積的關(guān)系公式推導(dǎo)226
附錄B明渠水流模擬超聲速流動(dòng)現(xiàn)象的原理229
B.1實(shí)驗(yàn)概述229
B.2實(shí)驗(yàn)?zāi)�擬的原理230
附錄C氣動(dòng)函數(shù)表與標(biāo)準(zhǔn)大氣數(shù)值表231
C.1一維等熵氣動(dòng)函數(shù)表（空氣，γ＝1.4）231
C.2一維等熵氣動(dòng)函數(shù)表（燃?xì)猓�γ�?.33）238
C.3國際標(biāo)準(zhǔn)大氣數(shù)值表244