《暖通空調及動力專業基礎》是2021年中國電力出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：暖通空調及動力專業基礎
- 作者：張工教育
- 類別：建築工程類職稱考試
- 出版社：中國電力出版社
- 出版時間：2021年
- 開本：32 開
- 裝幀：平裝-膠訂
- ISBN：9787519854713
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
暖通空調及動力專業基礎由工程熱力學、傳熱學、工程流體力學及泵與風機、自動控制、熱工測試技術、機械基礎等部分構成。本書以現行註冊公用設備工程師(暖通空調及動力)專業基礎考試大綱為依據,組織富有教學和培訓經驗的相關主講老師,結合曆年考試題目,進行梳理、分析、總結編寫而成。
本書力求全面覆蓋考點,對教材中的各種常考公式、重要考點進行匯總、分類、提煉,為廣大考生提供高效的複習資料,達到事半功倍的效果。
圖書目錄
叢書前言
第1章 工程熱力學 1
1.1 基本概念、 基本過程 1
1.1.1 熱力系統 1
1.1.2 系統的分類 1
1.1.3 平衡狀態 2
1.1.4 狀態參數 2
1.1.5 功量 4
1.1.6 熱量 4
1.1.7 功與熱量的異同 4
1.1.8 熱力過程和熱力循環 5
1.1.9 準靜態過程、可逆過程與不可逆過程 6
1.2 熱力學定律與氣體的性質 7
1.2.1 熱力學定律 7
1.2.2 熱力學定律基本表達式 9
1.2.3 穩定流動能量方程式的套用 10
1.2.4 氣體的性質 10
1.2.5 理想氣體的內能和焓 12
1.2.6 理想混合氣體的定義 13
1.3 理想氣體基本熱力過程、 壓氣機 14
1.3.1 理想氣體的基本熱力過程 14
1.3.2 壓氣機 18
1.4 熱力學第二定律 21
1.4.1 熱力學第二定律實質和表述 21
1.4.2 卡諾循環 22
1.4.3 卡諾定理 23
1.4.4 熵 24
1.4.5 熵方程與孤立系統熵增原理 24
1.5 水蒸氣、 濕空氣及流動 26
1.5.1 水蒸氣 26
1.5.2 水蒸氣的基本熱力過程 28
1.5.3 濕空氣 29
1.5.4 氣體和蒸汽的流動 33
1.6 動力與製冷循環 37
1.6.1 蒸汽動力裝置循環———朗肯循環 37
1.6.2 氣體動力裝置循環 39
1.6.3 製冷循環 41
第2章 傳熱學 45
2.1 導熱理論基礎 45
2.1.1 導熱基本概念 45
2.1.2 導熱基本定律 46
2.1.3 導熱係數、熱導率 46
2.1.4 導熱微分方程式 47
2.1.5 導熱過程的邊界條件 47
2.2 穩態導熱 48
2.2.1 通過單層平壁的導熱 48
2.2.2 通過圓筒壁的導熱 49
2.2.3 臨界熱絕緣直徑 49
2.2.4 通過肋片的導熱 50
2.2.5 減小接觸熱阻的措施 50
2.2.6 二維穩態導熱問題 50
2.3 非穩態導熱 51
2.3.1 瞬態非穩態導熱3個不同的階段 51
2.3.2 一維平板的分析解 51
2.3.3 無量綱數 51
2.3.4 Bi準則對溫度分布的影響 52
2.3.5 集總 (中)參數法 52
2.3.6 常熱流密度邊界條件下的非穩態導熱 54
2.4 導熱問題數值解 54
2.4.1 熱平衡法 54
2.4.2 穩態節點離散方程 54
2.4.3 非穩態導熱數值解 55
2.5 對流換熱分析 57
2.5.1 對流換熱 57
2.5.2 對流換熱過程微分方程式 57
2.5.3 邊界層 58
2.5.4 邊界層換熱微分方程組及其求解 60
2.5.5 動量傳遞和熱量傳遞的類比 (近似解) 61
2.5.6 對流換熱無量綱準則及其意義 61
2.5.7 相似理論基礎 62
2.6 單相流體對流換熱及準則關係式 62
2.6.1 管內受迫對流換熱 62
2.6.2 兩種典型的熱邊界條件 63
2.6.3 管內受迫對流傳熱計算 64
2.7 凝結與沸騰換熱 67
2.7.1 凝結傳熱 67
2.7.2 沸騰傳熱 69
2.8 熱輻射的基本定律 70
2.8.1 熱輻射基本概念 70
2.8.2 物體對熱輻射的吸收、反射和穿透 70
2.8.3 普朗克定律 72
2.8.4 Stefan-Boltzmann定律 (四次方定律) 72
2.8.5 蘭貝特定律 73
2.8.6 基爾霍夫定律 73
2.9 輻射換熱計算 74
2.9.1 角係數 74
2.9.2 黑表面間的輻射換熱 75
2.9.3 兩灰體表面間的輻射換熱 76
2.10 傳熱與換熱器 84
2.10.1 通過肋壁的傳熱 84
2.10.2 複合換熱時的傳熱計算 85
2.10.3 傳熱的增強與削弱 85
2.10.4 平均溫差 86
2.10.5 換熱器計算 87
第3章 工程流體力學及泵與風機 90
3.1 流體靜力學基礎 90
3.1.1 流體的特點 90
3.1.2 流體連續介質假設 90
3.1.3 流體的主要物性(密度和重度、壓縮性和膨脹性係數、
質量力和表面力) 90
3.1.4 流體內摩擦定律 91
3.1.5 流體的靜壓強及其特性 91
3.1.6 等壓面的特徵 91
3.1.7 流體靜壓強的表示方法 91
3.1.8 作用於平面的液體總壓力計算 91
3.1.9 作用於曲面的液體總壓力 92
3.2 流體運動學及動力學基礎 92
3.2.1 描述流體運動的研究方法 92
3.2.2 時變加速度與位變加速度 93
3.2.3 恆定流動和非恆定流動的區別 93
3.2.4 跡線及跡線微分方程 93
3.2.5 流線及其性質、流線微分方程 93
3.2.6 均勻流 (針對流線而言)與非均勻流的區別 93
3.2.7 流體運動的連續性方程 94
3.2.8 伯努力方程式 (理想不可壓縮一維定常流) 94
3.2.9 伯努力方程式的適用條件 94
3.2.10 測壓原理 94
3.2.11 恆定總流的動量方程 95
3.2.12 皮托管測流速 95
3.2.13 文丘里管測流量 95
3.2.14 氣體氣流能量方程 95
3.3 流動阻力和能量損失 95
3.3.1 造成流體流動水頭損失的原因 95
3.3.2 層流和湍流的判別準則———臨界雷諾數 96
3.3.3 圓管層流斷面的切應力分布 96
3.3.4 圓管層流斷面的流速分布 96
3.3.5 湍流運動的特徵:湍流脈動 96
3.3.6 湍流運動的阻力 97
3.3.7 沿程阻力係數與雷諾數Re、相對粗糙度K/d
之間的關係 97
3.3.8 水力半徑R和當量直徑de 97
3.4 孔口、 管嘴、 有壓管道水力計算 98
3.4.1 孔口出流的定義及重要公式 98
3.4.2 管嘴恆定出流的條件及重要公式 98
3.4.3 有壓管道恆定流重要公式 98
3.5 明渠恆定流 99
3.5.1 水力半徑及當量直徑 99
3.5.2 明渠均勻流的形成條件 99
3.5.3 明渠均勻流的水力計算公式 100
3.5.4 明渠均勻流的水力斷面 100
3.5.5 管道無壓流的水流特徵 100
3.6 滲流、 井和集水廊道 101
3.6.1 達西滲流 101
3.6.2 集水廊道單側單寬滲流量計算 101
3.6.3 普通完全井滲流量計算 101
3.6.4 承壓完整井 (自流井)滲流量計算 102
3.7 相似原理與量綱分析法 103
3.7.1 量綱和諧原理 103
3.7.2 流動相似性原理應滿足的條件 103
3.7.3 幾何相似 103
3.7.4 運動 (流速場)相似 103
3.7.5 動力相似 103
3.7.6 相似準則 103
3.7.7 模型實驗 104
3.8 勢流 104
3.8.1 何為有旋流動和無旋流動 104
3.8.2 勢函式的特徵及求法 105
3.8.3 流函式求法及其特徵 105
3.8.4 幾種基本的平面勢流 105
3.8.5 勢流疊加法 106
3.9 湍流射流與湍流擴散 106
3.9.1 湍流射流的運動與結構特徵 106
3.9.2 湍流射流的幾何特徵 106
3.9.3 湍流射流的運動特徵 (相似性) 107
3.9.4 湍流射流的動力學特徵 107
3.9.5 湍流自由射流特徵 107
3.9.6 圓斷面射流的運動分析 107
3.10 氣體動力學基礎 108
3.10.1 氣體狀態方程 108
3.10.2 過程方程 108
3.10.3 馬赫數 108
3.10.4 一元恆定流動的連續性方程 109
3.10.5 一元恆定流動的運動微分 (歐拉)方程 109
3.10.6 理想氣體一元恆定流動的能量方程 109
3.10.7 滯止參數 109
3.10.8 氣流速度與密度的變化關係 109
3.10.9 氣流速度與過流斷面的關係 109
3.11 泵和風機 110
3.11.1 離心泵的基本方程 (歐拉方程) 110
3.11.2 離心泵的理論性能曲線 110
3.11.3 離心泵的主要性能參數 111
3.11.4 離心泵內的各種能量損失 111
3.11.5 離心泵的實際性能曲線 111
3.11.6 影響離心泵性能的因素和性能換算 112
3.11.7 管路特性曲線與泵的工作點 112
3.11.8 離心泵的工況調節 112
3.11.9 泵的氣蝕現象 114
3.11.10 泵或風機串並聯 114
3.11.11 泵的安裝高度 114
3.11.12 切削葉輪調節 114
3.11.13 氣蝕量 115
第4章 自動控制 116
4.1 自動控制與自動控制系統的一般概念 116
4.1.1 控制工程基本含義 116
4.1.2 信息的傳遞 117
4.1.3 反饋及反饋控制 117
4.1.4 開環及閉環控制系統的構成 118
4.2 控制系統的數學模型 122
4.2.1 控制系統各環節的特性 122
4.2.2 拉普拉斯變換與反變換 124
4.2.3 傳遞函式及方塊圖 125
4.2.4 方塊圖 (結構圖) 126
4.2.5 梅遜增益公式求傳遞函式 128
4.2.6 典型環節的傳遞函式 128
4.3 線性系統的分析與設計 129
4.3.1 基本調節規律及實現方法 129
4.3.2 控制系統的一階瞬態回響 132
4.3.3 二階系統的瞬態回響 132
4.3.4 頻率特性 135
4.3.5 頻率特性表示方法 137
4.3.6 調節器的特性對調節質量的影響 143
4.3.7 二階系統的設計方法 147
4.4 控制系統的穩定性與對象的調節性能 147
4.4.1 穩定性基本概念 147
4.4.2 穩定性與特徵方程根的關係 148
4.4.3 代數穩定判據———勞斯穩定判據 148
4.4.4 勞斯穩定判據的作用 148
4.4.5 對象的調節性能指標 149
4.5 控制系統的誤差分析 150
4.5.1 誤差及穩態誤差 150
4.5.2 系統類型及誤差度 151
4.5.3 靜態 (穩態)誤差係數 151
4.6 控制系統的綜合和校正 152
4.6.1 校正的分類 152
4.6.2 性能指標 (時域、頻域指標) 152
4.6.3 串聯校正裝置的形式及其特性 153
4.6.4 繼電器調節系統 (非線性系統)及校正 155
第5章 熱工測試技術 161
5.1 測量技術的基本知識 161
5.1.1 測量精度 161
5.1.2 測量誤差 161
5.1.3 測量系統的組成 162
5.2 溫度的測量 163
5.2.1 基本概念 163
5.2.2 測溫 164
5.2.3 測溫布置技術 166
5.3 濕度的測量 167
5.3.1 乾濕球溫度 167
5.3.2 露點儀測濕布置技術 169
5.4 壓力的測量 170
5.4.1 基本概念 170
5.4.2 壓力儀表的選用 171
5.4.3 壓力表的安裝 171
5.5 流速的測量 171
5.5.1 流速測量原理 171
5.5.2 測速儀 172
5.5.3 流速測量布置技術 173
5.6 流量的測量 173
5.6.1 測量原理 173
5.6.2 測量的布置技術 176
5.7 液位的測量 176
5.7.1 直讀式測量法 176
5.7.2 壓力測量法 176
5.7.3 浮力測量法 177
5.7.4 電容測量法 177
5.7.5 超音波測量法 177
5.7.6 液位測量的布置技術 177
5.8 熱流量的測量 177
5.8.1 熱流計的分類 177
5.8.2 熱流計布置技術 177
5.9 誤差與數據處理 178
5.9.1 誤差函式的分布規律 178
5.9.2 測量結果表達 178
5.9.3 直接測量的平均值、方差、標準差及有效數字 178
5.9.4 間接測量 179
5.9.5 小二乘法 180
5.9.6 回歸分析解決問題 180
5.9.7 粗大誤差處理 180
5.9.8 系統誤差處理方法 180
5.9.9 測量列的極限誤差 180
5.9.10 消除線性變化的累進系統誤差的方法 180
5.9.11 消除已定系統誤差的方法 180
5.9.12 消除產生誤差因素 180
第6章 機械基礎 181
6.1 機械基礎概述 181
6.1.1 機械設計的一般原則和程式 181
6.1.2 許用應力和安全係數 182
6.1.3 靜應力、變應力 183
6.2 平面機構自由度 184
6.2.1 基本概念 184
6.2.2 平面機構自由度 184
6.2.3 確定的運動條件 185
6.3 平面連桿機構 185
6.3.1 鉸鏈四桿件的組成 185
6.3.2 鉸鏈四桿機構的基本形式 185
6.3.3 曲柄存在的條件 185
6.3.4 鉸鏈四桿機構基本類型判別 185
6.3.5 四連桿機構傳動特性 186
6.4 凸輪機構 188
6.4.1 分類 188
6.4.2 從動件的基本運動規律 188
6.4.3 輪廓線的繪製 188
6.4.4 凸輪機構基本尺寸設計 188
6.5 螺紋 190
6.5.1 螺紋的常用類型和主要參數 190
6.5.2 螺旋副的受力分析、自鎖和效率 190
6.5.3 螺紋連線的基本類型 191
6.5.4 螺紋連線的強度計算 191
6.5.5 提高螺栓強度的措施 192
6.5.6 螺栓連線的防松 193
6.6 帶傳動 193
6.6.1 帶傳動的類型及特點 193
6.6.2 帶傳動的工作情況分析 194
6.6.3 帶輪的材料和結構 196
6.6.4 V形帶的張緊方式 196
6.6.5 帶傳動的安裝與維護 (補充) 197
6.7 齒輪機構知識點 197
6.7.1 齒輪機構的類型特點 197
6.7.2 齒形漸開線的形成及特點 197
6.7.3 嚙合特點 198
6.7.4 兩齒輪正確嚙合條件 199
6.7.5 齒輪連續嚙合條件 199
6.7.6 齒輪失效 199
6.7.7 斜齒圓柱齒輪傳動及其受力分析 200
6.7.8 蝸輪蝸桿傳動 202
6.8 輪系 205
6.8.1 輪系的傳動比 205
6.8.2 輪系的功用 206
6.9 軸 206
6.9.1 軸的分類 206
6.9.2 軸的結構設計條件 207
6.9.3 軸上零件的定位和固定 (考點) 207
6.9.4 改進軸的受力狀況,減小應力集中 207
6.10 軸承 209
6.10.1 滾動軸承及分類 209
6.10.2 滾動軸承的代號 210
6.10.3 滾動軸承的失效形式 210
6.10.4 滾動軸承的壽命計算 210
6.10.5 滑動軸承 211
