这篇开始我稍微写一下大学部工程热力学的个人理解
版上有关机械系专业科目的讨论少了点
所以我想简单写一下我理解的工程热力学
主要参考Cengel工程热力第八版, 并加了我的理解说明
最后会写一些国营考题解题目(会解的才写 XD)
文章如果理解有错, 请多指正
希望我这块平凡的砖能引出大家专业的玉
先写一下各章简介
首先, 翻开Cengel课本目录, 全看一遍可以大略了解课本想讲的东西
课本后面的索引则可当作观念和专有名词的字典, 复习时很好用
Cengel从CH1开始解释常用名词, 例如系统,性质, 状态,过程/循环,压力,等
以及第零定律(Ta=Tc, Tb=Tc,则Ta=Tb)和绝对温标
有了这些名词术语后
CH2开始就拿来说明能量传递与第一定律, 把能量传递的方法分类为功和热两种方式
说明第一定律就是能量守恒, 即能量可以转换成不同形式, 但总量不变
CH3讲解纯物质以及如何查纯物质性质(查表/内插法推估),
至于性质表怎么来的..这章暂时不讲(CH12会提), 只讲使用方法
这章也顺便提了一下P-v图, P-T图, v-T图
讲了一下物质三相
CH4和CH5开始讨论封闭系统和开放系统, 以及计算第1章~第3章提到的性质
例如能量, 压力, 温度, 比容等, 并解释与计算更多的性质, 例如比热, 内能, 焓
这两章教我们怎么使用第一定律来算题目,
包括常见元件(如活塞、涡轮、喷嘴、扩散器、混合器)在特定状况下的各种性质
正负判定, 会用少量微积分概念
CH6开始讲第二定律, 并介绍可逆循环/不可逆循环
现实都是不可逆的, 但是可逆可以当作是一个理想值, 做设计参考
可由第二定律了解哪些希望的设计参数
不是妄想(例如超过100%的热效率, 不可能达到)
而是理想(例如在特定温度区间的热效率, <100%, 可达到,可估算出最理想状态下的值)
设计提供的参数若违反第二定律, 基本上都当作是不可能实现
本章顺便说明了热机和冷机的不同, 卡诺循环/逆卡诺循环
CH7讲熵, 这章内容很多, 简单说就是解释熵这个性质, 以及衍生出来的各种计算
可推出熵增加原理, 计算熵的变化, 并推导压缩机相关公式, 以及等熵效率
CH8讲可用能, Cengel中文版翻译成"火用"
可用能跟熵观念应该算互补, 熵增加意味着可用能减少, 然后要算不可逆性,
及可用能的变化
讲完这8章基本原理后
就开始讨论如何运用前8章的内容来算不同的循环
包括CH9~CH10的
气体动力循环(很多种)
蒸气循环(主要讲朗肯循环和改良,汽电共生,复循环)
(结合气体循环和蒸气循环,将然气涡轮的废热再用作朗肯的热源)
课本讲的这几类循环都是理想的, 但不是卡诺循环
是更贴近真实面的理想循环(热效率比卡诺更低) 有假设(要记)
为了从燃料放出的热榨出更多的功, 人类想尽了办法改良各种循环
考试时便要记忆这些循环的细节, 图, 假设
除了动力的循环外另外还介绍
CH11冷冻循环，包括蒸气压缩冷冻循环和气体冷冻循环、吸收式冷冻循环
循环的计算需要前8章的运用
循环讲完后再来
CH12说明我们用的表可从哪些量到的性质推出
介绍了
马克斯威尔
克拉配龙
焦耳汤姆逊
最后讲一下真实气体的算法(有别于理想气体)
CH13讲气体的混合
了解后就可以进行
CH14干溼空气的计算和CH15~CH16燃烧学(讲个大概, 研所燃烧学是一本书..)
CH17介绍一下再生能源
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热力我觉得算是半个背科, 很多东西课本讲的很有道理, 似乎一看就懂
但考试还是得背出来, 尤其是各种假设条件和图形
把课文念过去好像都会
写题目就会有感觉卡卡不顺, 所以练熟基本例题非常重要
接下来几篇我试着依序解释各章内容
并解题