《氣動熱力學基礎》是2022年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：氣動熱力學基礎
- 出版時間：2022年9月1日
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030730046
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《氣動熱力學基礎》主要介紹了以航空發動機和燃氣輪機為套用背景的氣動熱力學基礎知識。以氣體的一維定常管道流動分析為目標，重點研究了熱力學的基本概念及主要定律、膨脹波與激波、一維定常流動基本方程與滯止參數、一維定常管道流動規律等基礎知識與套用方法。
圖書目錄
叢書序
前言
第1章工程熱力學的基本概念001
1.1概述001
1.1.1熱力學的發展簡況002
1.1.2工程熱力學的研究內容和研究方法004
1.2熱力學體系00９
1.3熱力學狀態與狀態參數011
1.3.1熱力學狀態011
1.3.2平衡狀態011
1.3.3狀態參數012
1.4三個基本狀態參數013
1.4.1比容和密度013
1.4.2壓力013
1.4.3溫度015
1.5狀態方程和狀態參數坐標圖016
1.5.1狀態方程016
1.5.2完全氣體狀態方程016
1.5.3狀態參數坐標圖018
1.6熱力過程和熱力循環019
1.6.1熱力過程019
1.6.2準靜態過程019
1.6.3可逆過程與不可逆過程019
1.6.4熱力循環021
1.7氣體的其他狀態參數021
1.7.1內能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係（邁耶關係式）024
1.8.4比熱比024
習題025
第2章熱力學第一定律與能量方程027
2.1熱力學第一定律的實質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開口體系的技術功037
2.3.7開口體系能量方程式套用舉例038
習題042
第3章氣體的熱力過程與套用045
3.1完全氣體內能、焓和熵的計算046
3.1.1完全氣體內能變化量的計算046
3.1.2完全氣體焓變化量的計算046
3.1.3完全氣體熵變化量的計算046
3.2定容過程048
3.2.1過程方程048
3.2.2參數關係049
3.2.3熱力過程曲線049
3.2.4能量轉化關係049
3.3定壓過程050
3.3.1過程方程050
3.3.2參數關係051
3.3.3熱力過程曲線051
3.3.4能量轉化關係051
3.4定溫過程053
3.4.1過程方程053
3.4.2參數關係053
3.4.3熱力過程曲線053
3.4.4能量轉化關係054
3.5定熵過程055
3.5.1過程方程055
3.5.2參數關係056
3.5.3熱力過程曲線056
3.5.4能量轉化關係056
3.6多變過程059
3.6.1過程方程059
3.6.2參數關係059
3.6.3熱力過程曲線060
3.6.4能量轉化關係061
習題063
第4章熱力學第二定律與熱力循環066
4.1熱力循環的基本概念067
4.1.1熱力循環的定義與分類067
4.1.2熱力循環中的能量轉換067
4.1.3熱力循環的熱效率068
4.2熱力學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性070
4.3卡諾循環與卡諾定理070
4.3.1卡諾循環070
4.3.2卡諾定理及其推論072
4.4多熱源循環073
4.4.1多熱源循環的概念073
4.4.2等效卡諾循環074
4.5活塞式發動機理想循環075
4.5.1發動機理想循環的假設條件075
4.5.2定容加熱循環-奧托循環075
4.5.3定壓加熱循環-狄塞爾循環077
4.6噴氣式發動機的理想循環078
4.6.1噴氣式發動機工作過程概述079
4.6.2噴氣式發動機的理想循環——布萊頓循環080
4.6.3布萊頓循環的熱效率081
4.6.4布萊頓循環的循環功082
4.6.5布萊頓循環參數的選擇083
習題083
第5章氣體動力學的基本概念086
5.1連續介質假設與流體微團086
5.1.1連續介質的概念086
5.1.2連續介質中的點和相應參數087
5.2氣體運動的描述088
5.2.1氣體運動的數學描述方法088
5.2.2氣體運動的分類089
5.2.3跡線和流線090
5.2.4氣體流動的馬赫數091
5.3氣體的物理性質092
5.3.1氣體的壓縮性092
5.3.2氣體的黏性093
5.3.3氣體的導熱性094
5.4黏性流動的邊界層094
5.4.1雷諾數094
5.4.2邊界層的概念095
5.4.3邊界層對流動的影響096
5.5作用於氣體上的力097
5.5.1質量力097
5.5.2表面力097
5.6國際標準大氣098
5.6.1標準大氣的套用範圍和用途098
5.6.2標準大氣參數的計算098
習題099
第6章一維定常流動基本方程100
6.1連續方程100
6.1.1質量流量與密流101
6.1.2連續方程101
6.2動量方程103
6.2.1動量方程的一般形式103
6.2.2外力的組成103
6.2.3控制體側壁作用力104
6.2.4衝力104
6.2.5動量方程的套用104
6.3能量方程110
6.3.1能量方程的常用表達式110
6.3.2能量方程的套用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伯努利方程的套用112
習題117
第7章滯止參數與氣動函式120
7.1聲速和馬赫數120
7.1.1聲速120
7.1.2馬赫數122
7.2滯止參數123
7.2.1滯止狀態與滯止參數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總參數形式能量方程及套用舉例129
7.3臨界參數和速度係數132
7.3.1臨界狀態133
7.3.2臨界參數133
7.3.3速度係數134
7.4氣體動力學函式135
7.4.1無量綱靜總參數比函式135
7.4.2無量綱流量函式136
7.4.3無量綱衝力函式140
7.4.4氣體動力學函式表141
7.5亞聲速氣流參數的測量原理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馬赫數的測量143
7.5.5流速的測量143
習題144
第8章膨脹波與激波146
8.1微弱擾動在流場中的傳播146
8.1.1微弱擾動在氣流中的傳播特點146
8.1.2馬赫錐與馬赫波148
8.2膨脹波149
8.2.1膨脹波的產生149
8.2.2膨脹波前後氣流參數關係與計算151
8.3激波154
8.3.1激波現象概述154
8.3.2激波的形成原理154
8.3.3激波的描述157
8.3.4正激波前後氣流參數的關係式158
8.3.5斜激波前後氣流參數的關係式161
8.3.6激波圖線及其套用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容179
9.1.3定熵絕能流動的氣流參數隨管道截面面積的變化規律179
9.2收斂形噴管的流動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182
9.2.3收斂形噴管的壅塞狀態184
9.2.4收斂形噴管計算舉例185
9.3收斂-擴張形噴管（拉瓦爾噴管）中的流動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189
9.3.3拉瓦爾噴管工作狀態的判斷194
9.3.4拉瓦爾噴管氣流參數的計算194
9.3.5拉瓦爾噴管計算舉例196
9.4斜切口管道中的加速流動201
9.5擴張形管道內的減速流動203
9.6超聲速氣流在內壓式擴壓器中的減速流動205
9.6.1內壓式擴壓器的工作205
9.6.2內壓式擴壓器的壅塞現象206
9.6.3內壓式擴壓器的起動方法208
習題210
參考文獻213
附錄A有關公式的推導214
A.1普朗特-邁耶流動（膨脹波）參數關係公式的推導214
A.1.1普朗特-邁耶方程214
A.1.2普朗特-邁耶方程數值表（空氣，γ＝1.4）216
A.1.3普朗特-邁耶方程數值表（燃氣，γ＝1.33）218
A.2斜激波前後氣流參數關係公式的推導220
A.2.1基本方程220
A.2.2朗金-雨貢紐關係式221
A.2.3普朗特關係式222
A.2.4斜激波前後氣流參數的關係式223
A.3一維定常管流氣流參數與管道截面積的關係公式推導226
附錄B明渠水流模擬超聲速流動現象的原理229
B.1實驗概述229
B.2實驗模擬的原理230
附錄C氣動函式表與標準大氣數值表231
C.1一維等熵氣動函式表（空氣，γ＝1.4）231
C.2一維等熵氣動函式表（燃氣，γ＝1.33）238
C.3國際標準大氣數值表244
