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第一篇 流体力学 1

第一章 流体的基本知识 1

第一节 流体的主要力学性质 1

一、密度和容重 2

二、压缩性和热胀性 2

三、黏滞性 3

第二节 作用在流体上的力 5

一、质量力 5

二、表面力 5

第二章 流体静力学 7

第一节 流体静压强及其特性 7

一、流体静压强的定义和单位 7

二、压强的两种计算基准 7

三、流体静压强的特性 8

第二节 流体静压强的分布规律 8

一、液体静压强的基本方程 8

二、等压面 10

第三节 液柱式测压计 11

一、测压管 11

二、压差计 11

三、微压计 12

第三章 流体动力学 15

第一节 描述流体运动的基本概念 15

一、压力流与无压流 15

二、恒定流与非恒定流 15

三、流线和迹线 16

四、元流和总流 16

五、过流断面、流量和断面平均流速 16

六、均匀流与非均匀流 17

第二节 恒定流连续性方程 17

第三节 恒定流能量方程 19

第四节 能量方程的应用 20

一、应用条件 20

二、应用能量方程的注意事项 21

三、能量方程在流速和流量测量中的应用 22

第五节 恒定气流能量方程 24

第四章 阻力损失与管路计算 27

第一节 流动阻力与能量损失 27

第二节 流体流动的两种流态 28

一、雷诺试验 28

二、流态的判别 29

第三节 沿程损失的计算 30

一、圆管流的沿程损失 30

二、非圆管流的沿程损失 31

第四节 局部损失的计算 33

第五节 简单管路的计算 36

一、短管的计算 36

二、长管的计算 38

第六节 串联与并联管路的计算 38

一、串联管路 38

二、并联管路 39

第二篇 工程热力学 43

第五章 工质及理想气体 43

第一节 工质及其基本状态参数 43

一、工质的热力状态 43

二、基本状态参数 44

第二节 平衡状态及状态方程 46

一、热力系统 46

二、平衡状态 47

三、状态方程 47

第三节 理想气体状态方程 48

一、理想气体与实际气体 48

二、理想气体状态方程 49

第四节 理想气体的比热容 51

一、比热容的定义 51

二、比定容热容与比定压热容 52

三、真实比热容与平均比热容 53

四、定值比热容 54

第六章 热力学第一定律 58

第一节 热力过程 58

一、准静态过程 58

二、可逆过程 59

第二节 系统储存能 60

一、内能 60

二、外部储存能 60

三、系统储存能 61

第三节 系统与外界传递的能量 61

一、功量 61

二、热量 63

第四节 第一定律闭口系统能量方程 63

第五节 第一定律开口系统能量方程 66

一、通过开口系统边界的能量传递 66

二、开口系统能量方程 67

三、焓的物理意义及计算 69

第六节 开口系统稳定流动能量方程 70

及应用 70

一、稳定流动能量方程 70

二、技术功 71

三、稳定流动能量方程的应用 72

第七章 气体的热力过程 77

第一节 气体的基本热力过程 77

一、定容过程 77

二、定压过程 79

三、定温过程 80

四、绝热过程 81

第二节 气体的多变热力过程 85

一、多变热力过程方程 85

二、多变热力过程分析 86

第八章 热力学第二定律 90

第一节 热力循环 90

一、动力循环 90

二、逆循环 91

第二节 热力学第二定律的实质及表述 92

一、热过程的方向性与不可逆性 92

二、热力学第二定律的两种表述 93

第三节 卡诺循环与卡诺定理 93

一、卡诺循环 94

二、逆卡诺循环 94

三、卡诺定理 95

第九章 水蒸气 99

第一节 水蒸气的产生 99

一、液体的汽化 99

二、水蒸气的定压发生过程 100

第二节 水蒸气表及焓熵图 102

一、水和水蒸气表 103

二、水蒸气的焓熵图（h-s） 103

第十章 湿空气 106

第一节 湿空气的状态参数 106

一、温度和压力 106

二、绝对湿度、相对湿度、含湿量 107

三、焓 109

四、密度 109

五、露点温度和湿球温度 110

第二节 湿空气的焓湿图 112

一、h-d图的构成及绘制原理 112

二、h-d图的应用 114

第三节 湿空气的基本热力过程 116

一、加热过程 116

二、冷却过程 116

三、加湿过程 117

四、绝热混合过程 119

第三篇 传热学 122

第十一章 传热学概述 122

一、传热学的研究对象与研究方法 122

二、热量传递的基本方式 122

第十二章 稳态导热 124

第一节 导热的基本概念 124

一、温度场 124

二、等温面与等温线 125

三、温度梯度 125

第二节 导热的基本定律 126

第三节 导热系数 126

一、导热系数的定义 126

二、导热系数的影响因素 127

第四节 通过平壁的导热 129

一、通过单层平壁导热 129

二、通过多层平壁导热 130

第五节 通过圆筒壁的导热 132

一、通过单层圆筒壁导热 132

二、通过多层圆筒壁导热 133

第十三章 对流换热 137

第一节 对流换热概述 137

一、对流换热过程的特点 137

二、影响对流换热的因素 137

三、表面传热系数 139

第二节 相似理论及其在对流换热中的应用 139

一、相似概念 140

二、相似准则 140

三、相似定理 142

四、相似理论在对流换热中的应用 142

第三节 自然对流换热 143

一、无限空间中的自然对流换热 143

二、有限空间中的自然对流换热 144

第四节 管内受迫流动换热 146

一、流体在管内流动的特征 146

二、流体在层流时的换热 148

三、流体在过渡状态时的换热 148

四、流体在紊流时的换热 149

第五节 流体在圆管外横向流过时的换热 150

一、外掠单管 150

二、外掠光滑管束 151

第十四章 辐射换热 156

第一节 基本概念 156

一、辐射 156

二、热射线 156

三、热辐射 157

四、辐射换热 157

五、辐射强度 158

六、单色辐射强度 158

七、辐射力 158

八、单色辐射力 158

九、定向辐射力 159

十、吸收、反射和透射 159

十一、黑体、白体和透明体 160

第二节 辐射的基本定律 161

一、普朗克定律 161

二、维恩（位移）定律 161

三、斯蒂芬-玻尔兹曼定律 162

四、兰贝特余弦定律 164

五、基尔霍夫定律 166

第三节 物体表面之间的辐射换热 166

一、有效辐射 167

二、两平行平壁之间的辐射换热 167

三、密闭空间内的物体与周围壁面之间的辐射换热 168

四、任意位置两物体之间的辐射换热 170

五、辐射隔热 172

第十五章 传热及传热的增强和削弱 175

第一节 通过平壁及圆筒壁的传热 175

一、通过平壁的传热 175

二、通过圆筒壁的传热 177

第二节 通过肋壁的传热 179

第三节 传热的增强和削弱 181

一、增强传热的基本途径 181

二、增强传热的方法 182

三、削弱传热的方法 182

附录 185

参考文献 208