第一章 热力学的基本规律.1 §1.1 热力学若干基本概念 物态方程.2 §1.2 热力学第一定律 焓 理想气体内能.6 §1.3 热力学第二定律 卡诺定理.9 §1.4 克劳修斯不等式 熵 热力学基本方程.11 §1.5 理想气体的熵及应用.14 §1.6 自由能和吉布斯函数.15 第二章 均匀物质的热力学性质.18 §2.1 内能、焓、自由能和吉布斯函数的全微分.19 §2.2 麦氏关系的简单应用.21 §2.3 气体的节流过程和绝热膨胀过程.22 §2.4 基本热力学函数的确定.25 §2.5 特性函数.27 §2.6 热辐射的热力学理论.28 第三章 单元系的相变.31 §3.1 热动平衡判据.32 §3.2 开系的热力学基本方程.35 §3.3 单元系的复相平衡条件.36 §3.4 单元复相系的平衡性质.38 §3.5 临界点和气液两相的转变.41 §3.7 相变的分类.44 第六章 近独立粒子的最概然分布.47 §6.1 粒子运动状态的经典描述.48 §6.2 粒子运动状态的量子描述.50 §6.3 系统微观运动状态的描述.54 §6.4 等概率原理.57 §6.5 分布和微观态.58 §6.6 玻耳兹曼分布.62 §6.7 玻色分布和费米分布.65 §6.8 三种分布的关系.67 第七章 玻耳兹曼统计.69 §7.1 热力学量的统计表达式.70 §7.2 理想气体的物态方程.73 §7.6 理想气体的熵.75 §7.4 能量均分定理.77 §7.5 理想气体的内能和热容量.80 §7.7 固体热容量的爱因斯坦理论.83 第八章 玻色统计和费来统计.86 §8.1 热力学量的统计表达式.87 §8.3 玻色一爱因斯坦凝聚.89 §8.4 光子气体.93 §8.5 金属中的自由电子气体.97

热电偶的特性及应用设计的目的在于研究铜-康铜热电偶温差电势的特性，描绘热电偶温差电势特性曲线以及了解热电偶在生产和生活中应用。内容主要有：了解热电偶的结构、分类及工作原理；熟练掌握DHT-2型热学实验仪的使用；对DHT-2型热学实验仪配套的铜－康铜热电偶进行定标；求上述热电偶的温差电系数α；设计一种用热电偶测量旋转高温炉内部温度的方法（高温炉呈椭圆形状直径2.5米绕长轴旋转、炉内温度1200摄氏度，炉的转速每分钟8转）。实验主要采用通过利用热电偶的测温原理，标定原理和冷端补偿原理在实验室中标定未知热电偶。主要成果是理论上设计出一种用热电偶测量旋转高温炉内部温度的可行方案和准确的标定了热电偶

低阶煤的高值化利用对拓宽能源途径,提高能源效率和解决环境问题具有重要意义.以N-甲基吡咯烷酮为有机溶剂,对4种低阶煤进行热萃取,获得低灰分、高挥发分的热溶煤产物.通过热重分析研究了热溶煤的燃烧特性,并利用拉曼光谱分析,对比了原煤与热溶煤碳结构的变化规律.结果表明:与原煤相比,热溶煤的灰分含量明显降低,挥发分含量增高,固定碳含量减少,热值增大.其中KL、GD和ZS 3种热溶煤的H/C原子比大于原煤,XB的热溶煤小于原煤.KL、GD和ZS 3种热溶煤的峰强度(ID/IG)和峰面积(AD/AG)的比值大于相应的原煤,其有序化程度减小,结构缺陷增多,相应的其热溶煤的燃烧反应性增大.而XB热溶煤的ID/IG和AD/AG的值小于相应的原煤,有序化程度增大,燃烧反应性降低

为了给地源热泵U型管地下换热器的优化设计提供理论依据,通过CFD数值软件对地源热泵U型管地下换热器系统中的流动和传热过程进行数值模拟.结果表明,地源热泵U型管地下换热器的换热效率随支管间距的增大而增加,随回填土材料热导率的增加而增大,而且支管间距和回填土材料热导率对换热器效率的影响是很复杂的非线性关系.当钻孔深度超过80m时,两支管的温升比急剧增加,支管间的热损失加剧,建议在实际操作中钻孔深度不要太深

焊接过程的数值模拟作为一种有效的计算手段,在焊接温度场及残余应力分布的评价中获得了广泛应用,而焊接热源模型的选择及模型参数的确定直接影响到计算和评价结果的准确性.本文通过对近年来常用的电弧焊接热源模型进行梳理,介绍了其研究进展,分析了不同热源模型的特点及适用性.高斯面热源模型和双椭球体热源模型作为基础热源模型,广泛应用于较小尺寸工件和规则轨迹的焊接过程数值模拟,且具有较高的计算精度;简化热源模型和温度替代型热源模型多用于大厚工件的多层多道焊接及复杂轨迹焊接过程的数值模拟,能够实现效率和精度的统一;多丝电弧焊接热源较为复杂,采用修正后的双椭球体叠加热源模型,计算结果能保证一定的精度;结合型热源模型对熔池形状的描述更灵活,在深熔电弧焊的数值模拟中具有优势.本文可为电弧焊接过程数值模拟的热源模型选择和模型参数确定提供有益参考

采用拉伸与测温试验同时进行的方法，将应力应变曲线与热能曲线相结合，动态研究热轧TRIP钢拉伸过程中的相变热.研究表明：热轧TRIP钢在拉伸过程中材料增加的热能由部分转变的塑性功和马氏体相变热组成，因此，拉伸过程中实际测得的试样热能高于由塑性功转变的热能.利用平均综合热能损失系数对低速拉伸的TRIP钢的热能进行补充，通过计算与推导，证实了试样在刚进入塑性变形时，一定数量的较不稳定残余奥氏体首先集中发生马氏体相变，随着应变的进一步加大，剩余的较稳定的残余奥氏体根据其稳定情况发生马氏体相变的数量逐渐减少，在试样均匀延伸结束前绝大部分残余奥氏体已转变为马氏体.结合相变热变化可动态描述热轧TRIP钢形变过程中马氏体相变的情况

碳/碳复合材料作为热防护材料多用在高超声速飞行器鼻锥、机翼前缘等位置。为准确预测其传热及烧蚀响应，采用多场耦合策略，考虑外部流场热化学非平衡效应、固体材料传热以及材料表面烧蚀，建立高超声速气动热环境下碳/碳复合材料的流?热?烧蚀多场耦合模型，预测碳/碳复合材料瞬态温度场分布、烧蚀速率以及烧蚀外形变化等。计算得到材料模型驻点区壁面温度和热流值随着时间的推移发生了显著的变化，初始时刻热流值较大，1 s时驻点热流密度为17.22 MW?m?2，随着时间推移，壁面温度增大，驻点区温度梯度减小，热流值也减小，30 s时驻点热流密度为10.22 MW?m?2。材料模型驻点区的温度较高，材料表面反应活跃，烧蚀较为严重，而模型侧面只发生少量烧蚀，烧蚀前后材料模型外形发生一定的变化，前缘半径增大，30 s时材料驻点烧蚀深度为17.47 mm。结果表明：在高超声速气动热环境下，碳/碳材料模型发生一定的烧蚀后退，导致外部流场以及热载荷发生变化，采用流?热?烧蚀多场耦合模型可有效预测不同时刻材料的传热及烧蚀响应，为热防护系统的设计提供一定的参考

§1-1 热力学研究的对象、方法及局限性 §1-2 一些热力学的基本概念 §1-3 可逆过程与最大功 §1-4 热力学第一定律及热力学能 §1-5 等容热、等压热及焓 §1-6 热容及热的计算 §1-7 热力学第一定律的应用Ⅰ——简单参量变化 §1-8 热力学第一定律的应用Ⅱ——相变化 §1-9 热力学第一定律的应用Ⅲ——热化学

传统的温差发电（TEG）和有机朗肯循环（ORC）等技术难以兼顾船舶多种性质余热的不同特点，且利用率较低。本文提出了一种TEG-ORC联合循环船舶余热梯级利用系统，研究了ORC底循环蒸发压力变化对系统输出功率、热效率、多级余热利用量和成本等重要性能的影响。结果表明，TEG-ORC联合循环实现了发电成本和热效率的优化，在TEG/ORC底循环比为0.615的工况下，主机烟气余热利用率随ORC蒸发压力的增加在小区间波动，系统的余热利用功率、输出功率和热效率均随ORC蒸发压力的增加而增大，系统单位发电成本随ORC蒸发压力的增加而降低。在ORC蒸发压力达到0.9 MPa时，主机烟气余热利用率为62.15%，余热利用功率为1919.68 W，输出功率为139.22 W，热效率为7.25%，单位发电成本为3.09 ￥·(kW·h)–1

对生物质松木锯末和烟煤还原焙烧高铁拜耳法赤泥进行对比试验研究,包括还原温度、还原时间、还原剂用量对还原效果的影响.生物质松木锯末还原高铁拜耳法赤泥所需还原温度低而且还原时间短最终还原效果较好.试验通过热分析和X射线衍射、动力学研究结果揭示出生物质松木锯末中低温还原高铁拜耳法赤泥机理.同时确定了生物质松木锯末中低温还原的最佳还原条件.研究表明生物质松木锯末为赤泥质量分数的20%,还原温度为650℃,还原时间为30 min可将赤泥完全磁化.生物质松木锯末热重试验分析表明250~375℃温度区间为锯末热解的主要阶段,350℃左右热解速率达到最大,450℃后热解反应趋于平缓;烟煤热重试验表明300~700℃温度区间为烟煤热解的主要阶段,450℃左右热解速率达到最大,650℃后热解反应趋于平缓.动力学研究表明锯末在300~400℃区间热解表观活化能比烟煤热解表观活化能要低很多,说明在此温度范围内锯末比烟煤更加容易发生热解反应.生物质能够中低温还原高铁拜耳法赤泥,还原温度比煤基还原的还原温度低200℃左右