《工业节能的热力学基础和应用》

第一部分基础篇1

第一章 热力学的基本概念和定义1

1-1 体系、环境1

1-2 状态、性质、状态函数1

1-3 热力学平衡和平衡态2

1-4 热力学过程2

第二章 能量和热力学第一定律2

2-1 功3

2-2 能量3

2-3 热4

2-4 质量守恒4

2-7 热力学第一定律应用于开放体系5

2-6 热力学第一定律在循环过程中的应用5

2-5 热力学第一定律在封闭体系中的应用5

2-8 热力学第一定律的实质——能量的守恒性8

2-9 热力学第一定律在能量分析中的作用和局限性9

第三章 热力学第二定律和有效能概念11

3-1 热功不等价性原理和第二定律11

3-2 有效能的概念和熵13

3-3 功源和热源的熵变化14

3-4 可逆热机和可逆热泵14

3-5 环境对能量转换的影响以及“死态”的定义16

3-6 有效能和无效能17

3-7 热流的有效能和无效能18

3-8 有效能损失－能量的变质22

3-9 熵平衡方程23

第四章 热力学基本关系式27

第五章 熵产生与有效能损失的关系30

5-1 Gouy-Stodola定理30

5-2 损失功和有效能损失32

5-3 内部不可逆和外部不可逆34

5-4 有效能损失与过程推动力的关系39

第六章 物质的有效能41

6-1 物质有效能的分类41

6-2 物流的物理有效能和无效能42

6-3 化学能（焓）、化学熵和化学有效能52

第七章 有效能衡算和有效能效率87

7-187

7-2 热效率和热力学效率（有效能效率）92

7-3 多级过程的相关评价108

参考文献110

第二部分方法篇112

第一章 黑箱分析法112

1-1 主要作用112

1-2 适用范围121

1-3 主要问题131

参考文献131

第二章 热力学效率分析法132

2-1 单元过程的热力学效率分析132

2-2 复杂过程的热力学效率分析136

参考文献148

3-1 系统的分割149

3-2 热的有效能复合线图149

第三章 热的有效能图法149

3-3 换热系统的热集成150

3-4 精馏系统的分析与合成154

3-5 反应系统的分析与合成160

参考文献161

第四章 过程能量结构分析法161

4-1 过程能－有效能流结构图161

4-2 过程系统的基本结构和复杂系统SPEED165

4-3 热力学罗盘165

4-4 焓－方向因子图168

4-5 计算机辅助图式有效能分析174

5-1 基本思路181

第五章 挟点技术181

参考文献181

5-2 挟点技术的基本内容185

5-3 多公用工程的合理利用187

5-4 挟点技术在热系统集成中的应用191

5-5 挟点技术与有效能分析法的关系195

参考文献200

第六章 热经济法200

6-1 工程经济基本概念201

6-2 热经济成本方程和成本会计204

6-3 热经济优化211

6-4 其它应用220

第七章 损失功及其它有效能评价法226

7-1 损失功226

参考文献226

7-2 折合有效能法235

7-3 有效能比率法和热图法243

7-4 热力学分析方法的综合评论248

参考文献249

第三部分不可逆过程热力学的应用250

第一章 普遍化平衡方程250

1-1 局部平衡关系式252

1-2 随体平衡关系式253

第二章 质量、动量、动能和势能平衡255

2-1 质量平衡255

2-2 动量平衡256

2-3 功能平衡258

2-4 势能平衡260

第三章 能量守恒、熵平衡与有效能平衡261

3-1 能量守恒和内能平衡261

3-2 熵平衡和熵产生263

3-3 线性定理和居里原理265

3-4 有效能平衡及有效能损失268

3-5 恒定状态和有效能损失的关系270

第四章 不可逆过程热力学在化工过程中的应用271

4-1 流体流动过程的有效能损失271

4-2 传热过程的有效能损失278

4-3 用不可逆过程热力学方法分析精馏过程283

4-4 用不可逆过程热力学方法分析氨合成反应器291

参考文献298

附表299

符号说明315