《热能与动力工程基础》是普通高等教育“十五”**级规划教材之一。它全面系统地阐述了热能与动力工程学科所涉及的往复式热力机械、回转式热力机械、制冷装置、锅炉设备、新能源和可再生能源利用的理论与应用,各类设备的工作原理和基本概念,设计基础和基本方法,新技术的发展状况和发展方向。《热能与动力工程基础》取材反映了国内。外热能与动力工程的设计、制造、运行和科学研究的新成果,着重于基本概念的阐述,图文并茂,易于掌握。
《热能与动力工程基础》适合用作热能动力工程专业学生的教材,亦可供从事与热能动力工程有关工作的工程技术人员参考使用。

1.1能源概论
人类可利用的能源多种多样,可以从不同的角度加以分类。本书按能源的形成条件、可否再生、利用历史状况与技术水平以及对环境的污染程度将其分为以下几种:
1.一次能源与二次能源
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。l999年我国一次能源消费结构如图1-1所示,其中一次电力包括水电、核电及新能源发电。
一次能源的一部分是来自天体的“吸入能量”,包括太阳能和月球能,另一部分存在于地面或地球内部。来自太阳的能量除太阳能外,还包括用之不尽的水力、风能、生物质能、海洋流动动能等其他能源;月球能主要表现为潮汐能。目前被大量开发和利用的地球能源是化石燃料的化学能、核燃料的原子能(核能)以及地热能。
二次能源是由一次能源直接或间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。
2.可再生能源与非再生能源
可重复产生的一次能源称为可再生能源,如太阳能、水力、风能、海洋能、生物质能等。
不能重复产生的自然能源称为非再生能源,如化石燃料、核燃料、地热等。
3.常规能源与新能源
常规能源是指技术上已经成熟、已大量生产并广泛利用的能源,如化石燃料、水力等。
新能源是指技术上正在开发、尚未大量生产和广泛利用的能源,如太阳能、风能、海洋能、生物质能等。
核燃料及地热也常被看作新能源。
4.清洁能源与非清洁能源
在开发刊用中对环境无污染或污染程度很轻的能源叫做清洁能源,否则称为非清洁能源。清洁能源主要有太阳能、水力、风能、海洋能等。气体燃料中氢是一种清洁能源。天然气利用时所产生的污染物质比其他化石燃料少得多,因而也常被看作是清洁能源。
1.1.1一次能源简介
1.化石燃料
化石燃料是古代埋人地下的动植物在一定地质条件下形成的,是不能再生的燃料资源,除天然气外它们大都是非清洁能源。化石燃料中按埋藏能量的多少顺序有煤炭、石油、油页岩、天然气和油砂。 热能与动力工程是能源利用的一个重要领域,不掌握其基本规律,就不可能把各种形式的一次能源**、清洁地转化为人类需要的热能、机械能、电能,维持社会的可持续发展。在长期的实践中,热能与动力工程的各个分支,包括动力机械、制冷设备、新能源等都得到了迅猛发展,各种技术性能指标日新月异。但是,国民经济的快速发展、生活质量的不断提高、国防力量的进一步增强都期待着热能与动力工程的更大变革与创新。
“热能与动力工程基础”是热能动力工程专业的必修课程。本书全面系统地阐述了热能动力工程学科所涉及的往复式热力机械、回转式热力机械、制冷装置、锅炉设备、新能源和可再生能源利用等领域,分析了它们的基本工作原理、基本性能、基本系统、控制与**性能,内容覆盖面较宽且具有相当的深度。本书注重介绍热能动力设备中基础理论的应用、新技术的发展状况和发展方向,启迪学生对各类热能机械装置的知识联系,拓宽学生的视野。本书取材尽量反映我国热能动力工程的设计、制造、运行和科学研究方面的成果,同时又注意反映国外该领域科学技术的新进展。
本书由中国工程院院士、上海交通大学翁史烈教授主编,参加编写的有上海交通大学机械与动力工程学院周校平、张丁旺、谷波、罗永浩、杜朝辉、于立军、臧述升、蒋安忠,由上海交通大学机械与动力工程学院陈汉平统稿。全书由清华大学热能工程系张学学教授审阅。
本书可作为热力发动机、制冷空调、热能工程专业高年级学生的教材,也可供从事热能动力系统科研、设计及教学的人员参考。
由于编者水平有限,时间仓促,错误和不妥之处在所难免,欢迎读者批评指正。

第1章 能源利用与动力工程概述
第2章 锅炉及换热器
第3章 叶轮式动力机械
第4章 往复式动力机械
第5章 制冷与空气调节
第6章 热力发电技术
第7章 新能源与可再生能源利用技术
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