冶金热工基础

第一篇 工程热力学

第1章 基本概念

1.1 热能的利用

1.2 工程热力学的研究对象和研究方法

1.3 热力系统和平衡状态

1.4 工质的状态参数和状态方程

1.5 热力过程和热力循环

习题

第2章 热力学第一定律

2.1 热力学第一定律的实质

2.2 系统的储存能量

2.3 系统与外界传递的能量

2.4 热力学第一定律解析式

2.5 稳定流动能量方程

2.6 稳定流动能量方程式的应用

习题

第3章 理想气体的性质

3.1 理想气体

3.2 理想气体状态方程式和通用气体常数

3.3 理想气体的热力性质

3.4 理想混合气体

习题

第4章 理想气体的热力过程

4.1 研究热力过程的目的及一般方法

4.2 定容过程

4.3 定压过程

4.4 定温过程

4.5 绝热过程

4.6 多变过程

习题

第5章 热力学第二定律

5.1 热力学第二定律的任务

5.2 热力学第二定律的两种说法

5.3 热力学第二定律两种表述的等效性

5.4 卡诺循环及其效率

5.5 卡诺定理

5.6 状态参数熵

5.7 熵增原理及熵方程

5.8 熵与妩

5.9 孤立系的熵增与熵损失

5.10 热力学第二定律对工程实践的指导意义

习题

第6章 水蒸气

6.1 概述

6.2 基本概念

6.3 水蒸气的产生过程

6.4 水蒸气表和图

6.5 水蒸气的热力过程

习题

第7章 气体与蒸汽的流动

7.1 概述

7.2 稳定流动的基本方程

7.3 喷管截面变化规律

7.4 气体流经喷管的流速和流量

7.5 有摩阻的绝热流动

7.6 绝热节流

习题

第8章 压气机的热力过程

8.1 单级活室式压气机的工作原理

8.2 单级活塞式压气机所需的功

8.3 余隙容积的影响

8.4 多级压缩和级问冷却

8.5 叶轮式压气机的工作原理

8.6 引射式压缩器简述

习题

第9章 活塞式内燃机循环

9.1 汽油机实际工作循环和理想循环

9.2 柴油机的实际工作循环和理想循环

9.3 活塞式内燃机各种理想循环的比较

9.4 其他循环

习题

第10章 制冷循环

10.1 制冷装置的理想循环——逆向卡诺循环

10.2 压缩空气制冷循环

10.3 压缩蒸汽制冷循环

10.4 气流引射压气式制冷装置

10.5 吸收式制冷装置

习题

第11章 化学热力学基础

11.1 概述

11.2 热力学第一定律在有化学反应系统内的应用

11.3 绝热理论燃烧温度的计算

11.4 化学平衡与平衡常数

11.5 离解与离解度，平衡移动原理

11.6 化学反应方向判据及平衡条件

11.7 热力学第三定律，熵的绝对值

习题

第二篇 液体力学

第12章 流体力学及动量传递

12.1 流体力学的任务和研究对象

12.2 流体力学的发展概况和研究方法

12.3 流体的连续介质模型

12.4 流体的主要物理力学性质

习题

第13章 流体静力学

13.1 作用在流体上的力

13.2 静止流体中应力的特征

13.3 流体平衡的微分方程及其积分

13.4 重力场中静止流体压强分布规律

13.5 压强的测量

13.6 静止液体作用在曲面上液体的总压力

13.7 液体的相对平衡

习题

第14章 流体动力学

14.1 流体流动现象的描述

14.2 流体质量衡算——连续性方程

14.3 流体能量衡算——伯努利方程

14.4 动量方程

14.5 流体流动阻力计算

14.6 管路计算

14.7 流量测量

14.8 伯努利方程应用

14.9 水击现象

习题

第15章 两相流体力学

15.1 两相流体力学的定义及发展

15.2 气体一液体混合物在管内的流动

15.3 气固两相流在管内的流动

习题

第16章 多相流动

16.1 颗粒相的物理特性

16.2 多相流动的基本方程组

16.3 多相流动的数学模型

第17章 流体输送

17.1 离心泵

17.2 离心式通风机

17.3 其他输送设备

习题

第18章 相似原理和量纲分析

18.1 流动的力学相似

18.2 动力相似准则

18.3 流动相似条件

18.4 量纲分析法

习题

第三篇 传热传质学

第19章 基本概念

19.1 传热学研究的对象及其在工程上的应用

19.2 热传递的基本方式

……

第20章 导热

第21章 对流换热

第22章 辐射换热

第23章 传质基本概念

第24章 扩散传质

第25章 对流传质

第26章 综合传质问题分析

附录

参考文献

随着科学技术的不断发展，冶金新技术不断涌现，对冶金过程及其热工过程理论的研究提出了更高的要求。为满足现代冶金技术专业人才和工程技术人员培训的需要，本书按照教育部高等学校材料科学与材料工程教学指导委员会、金属材料与冶金工程专业教学指导委员会教材出版规划的要求，依据冶金工程专业的教学大纲编写。作为冶金工程、热能工程等专业本科生的教学用书。
　　大多数冶金过程都是在高温、多相条件下进行的复杂物理化学过程，同时伴有动量、热量和质量的转换与传输现象。本书结合国家节能减排的方针与政策和冶金工程学科对热能基础知识的需要，着重阐述冶金热工方面工程热力学、流体力学和传热传质学的基础理论和计算原理，并注意反映国内外先进科学技术成就和冶金工程学科知识广度的需要。本书在编排上分三篇，内容力求加强基础、便于自学、理论联系实际的原则。第一篇为工程热力学，包括第1章至第11章，对工程热力学的基本概念、基本定律、气体及蒸汽的热力学性质，各种热力过程和循环的分析计算及化学热力学基础知识等内容作了比较详细的论述，力求帮助读者能较好地掌握能量守恒、能量贬值原理以及基本热力过程和循环的计算和分析方法。第二篇为流体力学，包括第12章至第18章，主要讨论流体的性质、动量传递、流体静力学和动力学基本方程流动阻力损失及管路计算等基本内容，并根据工程实际需要，介绍流速和流量等测量仪表的测量原理以及两相、多相流体的流动情况；介绍了流体输送通用机械一泵与风机工作的基本原理；以相似原理为基础的模型实验方法在流体力学中有着广泛的应用，本篇最后扼要地介绍流体力学中的相似原理、模型试验方法以及量纲分析法。第三篇为传热传质学，包括第19章至第26章，主要研究因温度差或浓度差引起的热量或质量传递过程，前几章主要介绍了传热基本概念，导热、对流换热和辐射换热的基本定律、热传递微分方程（组）以及热传递计算；后几章主要介绍传质基本概念，扩散传质和对流传质机理和传质方程，并分析了传质对传热的影响，最后以双膜传质理论来分析综合传质过程，并简要分析了相界有化学反应的传质过程、多孔介质的内部扩散与化学反应，以及传热与传质同时发手的综合传输过程等。