本書是能源與動力工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課教材,其目的是使該類專業(yè)的學(xué)生對熱能利用原理與基本系統(tǒng)和主要裝置,動力機(jī)械與動力系統(tǒng)的工作原理、組成、結(jié)構(gòu)和性能有一整體和基本的認(rèn)識,同時對新能源和可再生能源的利用有所了解。全書共九章,內(nèi)容包括緒言、導(dǎo)論、鍋爐結(jié)構(gòu)及原理、渦輪機(jī)及噴氣發(fā)動機(jī)、熱力發(fā)電與核電、內(nèi)燃動力系統(tǒng)與裝置、制冷與空調(diào)、新能源與可再生能源利用(含太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⑺、氫能與燃料電池)、換熱與蓄熱裝置、熱能與動力系統(tǒng)輔助機(jī)械等。
第3版前言
本書作為我國高校動力工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會的“九五”規(guī)劃教材及普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材使用至今已有近15年的歷程。近年來,在大數(shù)據(jù)、云計算、能源互聯(lián)網(wǎng)等一系列新型科學(xué)技術(shù)的推動下,在循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的戰(zhàn)略方針指導(dǎo)下,各個領(lǐng)域都有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。
在這樣的新形勢下,教育部提出高等院校要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、卓越工程師等目標(biāo),因而對教材的編寫有了更高的要求。本書作為專業(yè)基礎(chǔ)課教材,本次修訂除了保持上一版的原有基本宗旨和基本內(nèi)容外,將積極反映新的與本專業(yè)緊密相關(guān)的科學(xué)技術(shù)內(nèi)容,加強(qiáng)與工程實際聯(lián)系及實踐教學(xué)。
概括起來,本次修訂著重從以下幾方面進(jìn)行:
1)各章加一導(dǎo)讀,引出該章主題和核心內(nèi)容、提出問題等。
2)更新各章內(nèi)容,刪除陳舊和不常用的內(nèi)容。
3)加強(qiáng)與實際聯(lián)系,補充必要的工程內(nèi)容。
4)更改陳舊數(shù)據(jù)、指標(biāo)。
5)改進(jìn)圖形與曲線的表示(雙色),并附有部分二維碼掃描動畫,提高視覺效果。
6)安排實踐教學(xué)的探索。本書由天津大學(xué)王中錚教授主編。各章編寫分工為:緒言、第一章及第八章中蓄熱裝置,王中錚;第二章及第八章中熱交換器,西安交通大學(xué)惠世恩;第三章,上海理工大學(xué)陶正良;第四章,天津大學(xué)李惟毅;第五、九章,天津大學(xué)高文志;第六、七章,天津大學(xué)趙軍。此外,與本書配套的多媒體課件由天津大學(xué)高文志教授負(fù)責(zé)制作。
全書由曾任西安交通大學(xué)校長及教育部能源動力類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會主任委員、西安交通大學(xué)徐通模教授和曾任全國高等學(xué)校動力工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任委員、天津大學(xué)劉書亮教授主審。
本書之所以有機(jī)會再版,是因為多年來得到廣大教師和學(xué)生、社會其他方面讀者、機(jī)械工業(yè)出版社及天津大學(xué)的大力支持,同時本書被天津大學(xué)列為2015年度校級精品教材建設(shè)項目,在此一并深表謝意!
本書雖然已是第3版,但由于水平所限,很可能在內(nèi)容的選材、組織、闡述等方面仍有許多不足之處,懇切期望廣大讀者指正。
編者
第3版前言
第2版前言
第1版前言
緒言1
第一章導(dǎo)論4
第一節(jié)能源(熱能)及其利用4
第二節(jié)能源利用與循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳
經(jīng)濟(jì)8
第三節(jié)能量轉(zhuǎn)換與利用的基本定律12
第四節(jié)能源有效利用的評估16
第五節(jié)熱能與動力裝置的組成和工作
條件及基本要求23
第六節(jié)動力機(jī)械與動力傳動25
第七節(jié)熱能與動力技術(shù)和環(huán)境27
思考題和習(xí)題30
參考文獻(xiàn)31
第二章鍋爐結(jié)構(gòu)及原理32
第一節(jié)概述32
第二節(jié)燃料特性與熱工計算40
第三節(jié)鍋爐燃燒設(shè)備54
第四節(jié)鍋爐受熱面73
第五節(jié)鍋爐水動力特性82
第六節(jié)余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)及工作特點89
思考題和習(xí)題91
參考文獻(xiàn)92
第三章渦輪機(jī)及噴氣發(fā)動機(jī)93
第一節(jié)概述93
第二節(jié)熱力渦輪機(jī)級的基本理論101
第三節(jié)渦輪機(jī)級的損失與效率107
第四節(jié)多級渦輪機(jī)114
第五節(jié)汽輪機(jī)的變工況121
第六節(jié)供熱式汽輪機(jī)126
第七節(jié)火箭及噴氣發(fā)動機(jī)131
第八節(jié)水輪機(jī)概述136
思考題和習(xí)題140
參考文獻(xiàn)141
第四章熱力發(fā)電與核電142
第一節(jié)熱力發(fā)電常用循環(huán)143
第二節(jié)熱力系統(tǒng)149
第三節(jié)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)156
第四節(jié)新型熱力循環(huán)/能源系統(tǒng)160
第五節(jié)核能發(fā)電原理及系統(tǒng)167
第六節(jié)核電的經(jīng)濟(jì)性與安全性、
可靠性173
思考題和習(xí)題175
參考文獻(xiàn)176
第五章內(nèi)燃動力系統(tǒng)與裝置177
第一節(jié)內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理177
第二節(jié)內(nèi)燃機(jī)的組成及工作系統(tǒng)185
第三節(jié)內(nèi)燃機(jī)的熱力循環(huán)及性能指標(biāo)205
第四節(jié)可燃混合氣的形成與燃燒216
第五節(jié)內(nèi)燃機(jī)的排放與凈化221
第六節(jié)代用燃料226
思考題和習(xí)題228
參考文獻(xiàn)228
第六章制冷與空調(diào)229
第一節(jié)概述229
第二節(jié)蒸氣壓縮式制冷原理231
第三節(jié)制冷壓縮機(jī)243
第四節(jié)冷水機(jī)組247
第五節(jié)吸收式制冷250
第六節(jié)熱泵技術(shù)及其應(yīng)用257
第七節(jié)空調(diào)系統(tǒng)262
思考題和習(xí)題268
參考文獻(xiàn)269
第七章新能源與可再生能源利用270
第一節(jié)太陽能270
第二節(jié)風(fēng)能281
第三節(jié)生物質(zhì)能291
第四節(jié)地?zé)崮?95
第五節(jié)水能300
第六節(jié)氫能與燃料電池307
思考題和習(xí)題314
參考文獻(xiàn)315
第八章?lián)Q熱與蓄熱裝置316
第一節(jié)熱交換器的結(jié)構(gòu)與傳熱計算316
第二節(jié)熱交換器設(shè)計計算基本方法326
第三節(jié)熱能儲存原理334
第四節(jié)蓄熱技術(shù)的應(yīng)用及蓄熱器熱
設(shè)計338
思考題和習(xí)題342
參考文獻(xiàn)343
第九章熱能與動力系統(tǒng)輔助機(jī)械344
第一節(jié)概述344
第二節(jié)泵345
第三節(jié)風(fēng)機(jī)348
第四節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的運行351
思考題和習(xí)題353
參考文獻(xiàn)353
教學(xué)實踐354