本书为普通高等教育“十一五”**级规划教材。
本书系统地介绍了能源动力工程中主要机械、设备、装置的组成、结构、工作原理和性能。同时,在有限的篇幅中,通过优化组合、精选素材,将相关专业方向的共同基础和内容融合在一起,以达到厚基础、宽口径的目的。通过本教材的学习,既拓宽了专业知识面和视野,也为进一步深入学习各个不同方向的专业课打下基础。
本书为热能与动力工程专业本科学生的教材,也可作为相关专业的教材,还可供相关行业能源与动力设备工程技术人员参考。

**章 基础知识
**节 绪论
能源、材料、信息是近代社会发展的三大支柱,其中能源是*基本的物质基础。人类利用能源的历史,也就是人类认识和征服自然的历史。能源消耗的水平是人类生活水平和生活质量的重要尺度。能源与经济发展互相促进而又相互制约。能源发展包括能源总量的增长,能源品种的增加,能源质量的提高和新能源的开发。能源开发为经济发展提供了充足的燃料和动力。能源增长速度和品质的提高,受到能源资源、投资能力和技术水平的限制,从而限制了经济的过快增长和发展;经济的发展水平又影响了投资能力和技术水平,从而限制了能源的发展。矿物能源的过度开采和使用,造成空气污染、水污染,破坏生态环境,危及动植物的生存和人类的健康。因而需要大力发展节能技术和能源清洁**开发、转化、利用技术。积极发展新能源技术,促进能源多元化。攻克一批能源开发、利用和节能重大关键技术与装备,形成一批新兴能源产业生长点。掌握新能源、氢能和燃料电池等战略高技术,建立起能源科技持续创新平台,为经济、社会可持续发展提供清洁**能源技术的支撑。
人类可利用的能源多种多样,可以从不同的角度进行分类。如根据能源的形成条件将其分为一次能源和二次能源;根据其可否再生分为可再生能源和非再生能源;根据其利用历史状况和技术水平分为常规能源和新能源;根据其对环境的污染程度分为清洁能源(绿色能源)和非清洁能源。
一次能源是指自然界中存在的天然能源,如化石燃料、核燃料、太阳能、水力、风能、地热、海洋能、生物质能等。二次能源是由一次能源直接或问接加工转换而成的人工能源,如电能、热水、蒸汽、压缩气、石油制品、煤制品、酒精、氢气、沼气、合成燃料、激光等。
现代社会人类需要的能源形式主要有电能、热能(冷能)、机械能。自然界存在的一次能源中,除风力、水力以及部分海洋能作为机械能可以直接利用外,其他各种能源或是直接以热能形式存在,或是经过燃烧反应、原子核反应等首先将其转换为热能再予以利用。热能的取得方式主要有太阳热能、地热、燃料燃烧放热、核裂变或核聚变放热。热能还可以由电能转换而来。由热力学第二定律可知,热和功之间的转换存在着明确的方向和限度,热能是一种品位较低的能量,且其品位直接与温度有关。
机械能是物体宏观机械运动所具有的能量。与热能相比它是一种更为理想的能量形式,它能以****的效率转换为热能,也能以非常高的效率转换为电能。机械能除少部分来自一次能源中的水力、风能、海流、潮汐和波浪外,大部分是通过某种类型的热机(如内燃机、燃气轮机、蒸汽轮机等)从热能转换而得到,或通过电动机由电能转换而来。
……

前言
常用符号一览表
**章 基础知识
**节 绪论
第二节 分类和应用
第三节 工程热力学和流体力学基础
第四节 实际过程中常见的能量转换
思考题和习题
第二章 叶轮机械的基本理论
**节 叶轮机械的典型结构
第二节 流体在叶轮中的运动分析
第三节 叶轮机械的基本方程式
第四节 典型静止通流部件的作用原理
第五节 一元流动分析
第六节 有限叶片数的影响
思考题和习题
第三章 叶片式工作机
**节 叶片式工作机的结构形式和应用范围
第二节 主要性能参数和特性曲线
第三节 相似定律、比转数
第四节 泵与风机在管网中的运行
第五节 喘振与空化
思考题和习题
第四章 涡轮机
**节 概述
第二节 汽轮机级内能量转换过程及效率
第三节 多级汽轮机
第四节 汽轮机自动调节
第五节 燃气轮机
第六节 水轮机
思考题和习题
第五章 往复活塞式机械的结构分析
**节 往复活塞式机械的功能与分类
第二节 总体结构和主要部件
第三节 曲柄连杆机构动力学
第四节 往复式机器的惯性力的平衡
思考题和习题
第六章 内燃机
**节 内燃机的工作过程
第二节 柴油机的燃烧和燃料供给系统
第三节 汽油机燃料供给系统
第四节 柴油机增压系统
第五节 内燃机的性能指标和特性
第六节 内燃机的排气净化
第七节 内燃机代用燃料
思考题和习题
第七章 容积式压缩机和泵
**节 结构形式与工作原理
第二节 压缩机的排气量调节
第三节 螺杆压缩机转子的几何分析

第四节 螺杆压缩机性能参数的选择
思考题和习题
第八章 热质交换设备
**节 概述
第二节 表面式换热器
第三节 混合式换热器
第四节 蓄热(冷)式换热器
第五节 特殊换热器
第六节 换热器的强化传热技术
第七节 换热器的传热计算
思考题和习题
第九章 锅炉及其主要部件
**节 锅炉概述
第二节 锅炉燃料及热平衡
第三节 燃料的燃烧及其燃烧设备
第四节 锅炉受热面
思考题和习题
第十章 制冷原理与空气调节
**节 概述
第二节 制冷基本理论
第三节 单级蒸气压缩制冷循环
第四节 制冷剂与载冷剂
第五节 吸收式制冷循环
第六节 热电制冷
第七节 空气品质与空气处理
第八节 空调系统
第九节 空调系统中的热泵技术
第十节 典型的低温气体液化循环
思考题和习题
第十一章 发电厂系统及其他动力装置
**节 火电厂热力系统
第二节 联合动力循环
第三节 核能发电
第四节 水电站
第五节 太阳能的利用
第六节 地热利用装置
第七节 风能的利用
第八节 其他能源利用装置
思考题和习题
附录R134a压焓图
参考文献

在本书编写中,力求将不同专业方向的共同基础和内容融合在一起,避免简单地拼凑,这不仅能缩短学时,加强知识的系统性,而且符合学习掌握知识的规律,有利于培养学生举一反三、融会贯通能力,启发学生的创新思维。**章从更宽广的视角对机器设备进行了分类,总结、归纳了在后面章节需要的流体力学、热力学基本知识;第二~四章讨论叶轮机械,前一章内容是叶轮机械共同点,后两章按工作机和原动机分开介绍;第五~七章讨论容积式机械,前一章内容是容积式机械共同点,后两章按原动机和工作机分开介绍;第八、九章分别讨论换热器和锅炉,都属于热交换设备;第十、十一章的内容为前面第二~九章讨论的机器设备组成的装置系统。从工作原理的安排来看,第二~九章主要是针对某种过程进行讨论(除内燃机是以循环为主外),第十、十一章则主要是针对循环进行讨论。共同的基础和内容融合主要体现还有:按工作机、原动机分类进行了整合,如叶片泵与通风机、叶片压缩机;容积泵与压缩机;汽轮机与透平膨胀机、燃气轮机装置、水轮机等。基本原理相近的进行了归类,如制冷、空调与低温在同一章中讨论;发电厂及其他动力装置放在一起介绍。