具体描述
本书是普通高等教育土建学科“建筑环境与设备工程”专业“十五”规划教材。本书以空气调节系统中普遍采用的冷（热）源设备—单级蒸气压缩式制冷装置为主，比较系统地阐述其工作原理、构造、系统设计以及工作特性、运行细节等问题，并适当介绍了利用热能制冷的吸收式制冷装置。本书充实并强化了基本概念与基本原理的论述，力求体系严密、结构清晰，突出系统性与实用性的有机结合。全书取材广泛，内容有所拓宽，着意反映该领域的最新技术进展。
现代热力学原理与工程应用 本书聚焦于热力学领域的基础理论、前沿进展及其在现代工程实践中的广泛应用，旨在为工程技术人员、科研人员及相关专业学生提供一部系统、深入且贴近实际需求的参考著作。 第一部分：热力学基础理论的深化与拓展 本书从微观粒子运动的视角出发，对经典热力学进行了系统的重构与深化。 第一章：微观粒子与宏观热力学量的统计诠释 本章首先回顾了理想气体状态方程的建立过程，随后深入探讨了玻尔兹曼分布、麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布在不同温度和势场下的具体表现。重点阐述了统计力学如何从分子层面的随机运动推导出宏观热力学量，如内能、熵和压力。详细分析了玻尔兹曼熵公式 $S = k_B ln W$ 的物理意义及其在信息论中的延伸。引入了正则系综、微正则系综和巨正则系综的概念，并详细推导了它们与宏观热力学量的对应关系，特别是对描述非理想系统（如简易晶格、稀薄等离子体）的配分函数计算方法进行了详尽的演示。 第二章：热力学第二定律的现代表述与不可逆性分析 除了经典的克劳修斯和开尔文-普朗克表述外，本章重点探讨了基于信息论和耗散结构的第二定律新表述。详细分析了冯·诺依曼熵与信息熵之间的联系。深入研究了不可逆过程的根源，包括摩擦、能量在不同温区间的传递、以及化学反应的动力学限制。引入了“熵产生率”的概念，并结合非平衡态热力学，推导了产生率的运动学方程。通过对焦耳-汤姆逊效应、节流过程的深入剖析，展示了实际过程中能量品质的下降机制。 第三章：相平衡、相变动力学与临界现象 本章超越了简单的范特霍夫方程，转向对多组分、多相系统相图的解析。详细介绍了吉布斯相律在复杂体系（如合金、水合物）中的应用。重点阐述了朗之万方程在描述相变过程中界面涨落和形核动力学中的作用。对临界点附近的普适性行为进行了深入的探讨，包括利用重整化群理论对平均场理论的修正，解析了临界指数的测量方法及其对物质微观相互作用的指示意义。 第二部分：工程热力学的高级应用与优化 本部分将理论知识应用于关键工程领域，重点关注系统效率的提升、能量的梯级利用以及先进热力循环的设计。 第四章：先进热力循环的设计与性能评估 本章系统比较了布雷顿循环、朗肯循环的理想与实际形式。重点分析了如何通过中间加热、再热、回热、以及有机朗肯循环（ORC）来提升循环的净功输出和热效率。对于燃气轮机循环，详细探讨了先进叶片冷却技术对工作介质温度限制的突破，以及跨临界和超临界朗肯循环在蒸汽动力装置中的热力学优势与控制难点。特别引入了基于“火用分析”（Exergy Analysis）的循环优化方法，精确识别系统中能量品质损失最严重的环节。 第五章：传热学在热系统中的耦合分析 本书强调传热过程不仅是温度场的演变，更是熵增的来源。本章整合了导热、对流和辐射理论，用于分析复杂几何结构中的热负荷分布。详细讨论了强化传热技术，如翅片设计、微通道换热器的设计原理，并运用有限体积法（FVM）对非均匀加热表面上的自然/强制对流进行了数值模拟的指导。辐射传热部分聚焦于高斯-洛伦兹光学模型在复杂介质（如烟气、燃烧火焰）中的应用。 第六章：燃烧过程的热化学动力学 本章不着眼于简单的燃烧热计算，而是深入到火焰结构和污染物生成的机理。详细介绍了化学反应速率理论（阿伦尼乌斯方程、过渡态理论），用于计算高压、高温条件下燃料（如天然气、生物质）的基元反应速率常数。重点分析了 $ ext{NO}_x$ (Zeldovich机制) 和 $ ext{CO}$ 的生成与氧化路径，并结合燃料的化学计量比，分析了贫燃和富燃条件下的热力学限制。探讨了新型燃烧技术（如旋转床、微重力燃烧）对燃烧稳定性和污染物排放的控制潜力。 第三部分：能源转换与储存的前沿技术 本部分聚焦于当前能源转型背景下，热力学原理在新型能源设备中的前沿应用。 第七章：热电转换与温差发电技术 本章详细解析了塞贝克效应、珀尔帖效应和焦耳效应的微观机理。重点在于热电材料优值系数 $ZT$ 的最大化策略，包括对材料的电子结构调控（如能带简并化）和声子散射控制（如引入纳米结构或晶界散射）。对比了基于Bi$_2$Te$_3$、硅锗合金等传统材料和新型氧化物、半何夫勒材料在不同温区下的性能表现。讨论了温差发电机组（TEG）的系统集成和热匹配优化，以实现工业余热的高效回收。 第八章：热能储存技术的热力学挑战 本章分为显热、潜热和热化学储能三个方面进行深入讨论。对于潜热储能，重点分析了相变材料（PCM）的选择标准，包括其熔化焓、工作温度窗口的匹配性，以及通过添加成核剂或封装技术解决过冷和体积膨胀问题。热化学储能部分，详细解析了基于化学反应储热（如 $ ext{MgSO}_4/ ext{H}_2 ext{O}$ 体系）的热力学循环稳定性、反应速率限制，以及如何设计高通量反应器以平衡能量密度与循环寿命。 第九章：热泵技术与低温工程的应用扩展 本章超越了传统的蒸汽压缩循环，重点研究了吸收式、吸附式和热声制冷循环的热力学特性。对于吸收式系统，深入分析了 $ ext{LiBr}- ext{H}_2 ext{O}$ 或氨-水体系的平衡曲线、传质过程对系统性能的制约，以及如何利用低品位热源（如工业废热或太阳能）驱动系统。热声制冷部分，则侧重于声场与气体动力学的耦合，分析了功声耦合效率、波导设计对制冷性能（COP）的影响，为深冷技术和高效热泵提供了热力学基础。 本书的特点在于其深度和广度，它不仅提供了严谨的理论推导，更将这些理论直接映射到当代最前沿的能源工程挑战中，强调了能量转换效率的内在热力学极限与工程实现手段之间的辩证关系。全书配有大量的工程实例分析和算例，确保读者能够将抽象的物理定律转化为可操作的工程设计参数。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
大学专业课
评分大学专业课
评分这TM的是我大学课本~
评分大学专业课
评分这TM的是我大学课本~
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有