热工工程基础

第1篇工程研究方法

1相似理论

1.1相似的概念

1.2相似理论基本定理

2相似准则的导出方法

2.1方程分析法

2.2量纲分析方法

2.3物理法则法

3模型研究

3.1模型研究的基本原则

3.2自模化

3.3近似相似

3.4模型设计与数据整理

3.5过程研究的环节

4模型研究的工程应用

4.1流体动力模型研究

4.2管道沿程阻力流体动力模型案例分析

4.3固体微粒在气流中的运动

4.4对流换热模型研究

第2篇动量、能量与质量传递与工程应用

5动量、能量与质量传递衡算方程

5.1总衡算方程

5.2微分衡算方程

5.3动量、热量、质量传递的类似性

6边界层理论

6.1普朗特边界层理论模型

6.2层流向湍流的转捩

6.3速度边界层厚度

6.4温度边界层与浓度边界层

6.5黏性不可压缩流体层流边界层方程

6.6普朗特边界层方程的精确解——布拉修斯解

6.7边界层动量积分方程——卡门关系式

6.8边界层的分离与形体曳力

7不可压缩流体运动的若干解

7.1平壁间的轴向稳态平行层流流动

7.2圆管中的轴向稳态层流流动——哈根泊肃叶流动

7.3同心套管环隙间的轴向稳态层流与周向层流

7.4圆管中的湍流运动

7.5平板上湍流边界层的近似解

8热工设备中气流运动的阻力

8.1气流运动阻力的成因

8.2水泥工业预热器系统阻力的形成与控制

8.3玻璃工业蓄热室结构与阻力

8.4陶瓷隧道窑的码料方式与阻力

9导热

9.1导热微分方程的定解条件与求解方法

9.2稳态导热的分析解

9.3非稳态导热的分析解

9.4一维非稳态导热问题数值解

10对流换热

10.1对流换热机理

10.2圆管内的层流换热

10.3流体纵向流过平板时的层流换热

10.4动量传递与热量传递的类似律

11辐射换热

11.1热辐射的本质

11.2任意位置物体间的辐射换热

11.3气体辐射

11.4火焰辐射

11.5太阳辐射

12对流传质

12.1质量传递概述

12.2对流传质微分方程

12.3浓度边界层中的传质

12.4圆管内的稳态层流传质

12.5流体纵向流过平板壁面的层流传质

12.6动量、热量与质量传递过程的类似律

13能量传递规律的工程应用

13.1工业与民用建筑维护结构的隔热保温层设计

13.2大体积混凝土施工中的温控

13.3新型工业窑炉换热方式

第3篇燃料燃烧与污染防治

14燃烧的基本理论

14.1燃烧的若干概念

14.2燃烧热力学

14.3化学动力学

15气体燃料的燃烧过程

15.1非预混火焰长焰燃烧(扩散式燃烧)

15.2预混火焰的燃烧

16液体燃料的燃烧过程

16.1液体燃料雾化燃烧的过程与火焰的结构

16.2单个油珠的蒸发模型

16.3蒸发油滴模型向单个燃烧油滴模型的扩展

17固体燃料的燃烧过程

17.1非均相反应的过程

17.2碳的燃烧模型

17.3煤粉的燃烧

17.4其他固体燃料简介

18燃烧污染与防治

18.1NOx的形成与防治

18.2COx的形成与防治

18.3SOx形成与防治

18.3.2SOx控制技术

18.4烟尘形成与防治

19燃烧的强化

19.1概述

19.2强化燃烧的实际方法

19.3燃烧过程的组织

19.4煤粉燃烧的强化

19.5气体燃料燃烧的强化

19.6液体燃料燃烧的强化

20燃烧器简介

20.1气体射流

20.2气体燃料燃烧器

20.3液体燃料燃烧器

20.4固体燃料燃烧器

20.5特种烧嘴

21工业窑炉热工性能检测

21.1热工标定方案的制定

21.2标定准备

21.3工业窑炉热工性能检测范例

附录

附录1常见气体的物理参数(标准大气压)

附录2某些饱和液体的物理性质

附录3常见液态金属的物理性质

附录4固体材料的物性参数

附录5几种气体的平均比热容c－p

附录6某些材料的发射率

附录7空气的相对湿度

附录8不同温度与不同风速的传热系数

参考文献 2100433B

“热工工程”是我国高等工程教育材料科学与工程类学科专业的一门重要的学科基础课程。《热工工程基础》是普通高等学校材料科学与工程学科的规划教材之一，其编写与出版，旨在为我国材料科学与工程技术的发展和具备较高理论水平的研究型工程人员的培养提供必要的理论基础。《热工工程基础》分为3篇。第1篇：从工程研究方法的角度对热工工程设备工艺结构的研究理论、应遵循的一般原则与典型范例进行了介绍，并将相似理论中的异类相似理念延伸到动量、热量与质量传递的理论学习中。第2篇：对传递原理的介绍侧重于涡流传递，并对不同传递过程中的边界层问题进行重点介绍与类比。第3篇：着重对工业生产过程中固、液、气三种典型燃料的燃烧机理、燃烧过程与控制、燃料燃烧的污染防治和燃烧器进行了介绍。本书的编写以我国建筑材料工业热工生产过程的背景为参照，注重理论深度的提高和实际应用的有机结合，试图运用工程研究方法对热工工程的实质问题进行探讨，是为已经具备了一定热工基础知识的读者而编写的，适宜用作高等工程教育无机非金属材料专业方向研究生“热工工程”课程的教材，亦可供材料科学与工程类相关专业的科研、设计和工程技术人员阅读参考，或作为一般化学工程专业类本科生的课外参考书。

热工检测，是以确定热工过程有关参数量值为目的的一组操作。主要包括以下内容：1. 工艺系统的运行参数；2 . 主、辅设备的运行状态和运行参数；3. 电动、气动、液动阀门及挡板的状态；4. 仪表与控制用电源、气源、液压动力源等的供给状态和运行参数。

中文名称

热工检测

英文名称

thermal parameter measurement

定　　义

以确定热工过程有关参数量值为目的的一组操作。热工参数通常是指温度、压力(差压)、流量、物位(液位及料位)、化学成分(包括烟气成分)以及热力设备必须检测的机械量。

应用学科

电力（一级学科），热工自动化、电厂化学与金属（二级学科）

热工主要应用于热能与动力工程，核能科学与工程,热加工工程等方面，还应用于非工程方面。