本書涵蓋了能源與動力工程領(lǐng)域的主要分支學(xué)科,以為讀者提供更多的能源與動力工程知識為目標(biāo)。全書共分七個部分,包括:能源的基礎(chǔ)知識,常規(guī)能源,可再生能源,節(jié)能技術(shù),能源與動力、 能源與環(huán)境以及能源與交通,書中附錄還給出了能源與動力工程常用科技英文專業(yè)詞匯。本書有較強的實用性和知識性,高等院校熱能與動力工程專業(yè)的本科生和高職高專相關(guān)專業(yè)可根據(jù)其選修方向有針對性地學(xué)習(xí)相關(guān)單元。
1. 涉及能源的基礎(chǔ)知識、常規(guī)能源、可再生能源和節(jié)能技術(shù),同時對能源與動力、能源與環(huán)境以及能源在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用做了詳盡的討論。
2. 研究熱功等形式在產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化、傳遞過程中的基本規(guī)律,及在能源與動力方面的相關(guān)裝置。
3. 新能源的理論研究和技術(shù)開發(fā)、新能源材料的探索、新能源經(jīng)濟的研究。
4. 書中地圖已經(jīng)國測局審核,部分流程圖、分布圖配置,掃二維碼獲取。
能源是國民經(jīng)濟的命脈,也是構(gòu)成客觀世界的三大基礎(chǔ)之一。人類的一切活動都與能量及其使用緊密相關(guān)。能源的開發(fā)和合理利用是整個社會可持續(xù)發(fā)展的源泉,是現(xiàn)代生產(chǎn)和生活的基礎(chǔ)。從18世紀(jì)蒸汽機的發(fā)明產(chǎn)生第一次工業(yè)革命,到現(xiàn)代能源動力科學(xué)技術(shù)的進步促進全球經(jīng)濟迅速發(fā)展,都說明了能源動力發(fā)展?fàn)顟B(tài)標(biāo)志著當(dāng)時社會與科學(xué)技術(shù)的水平。
能源與動力學(xué)科研究能量熱和功等形式在產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化、傳遞過程中的基本規(guī)律,并研究、開發(fā)、應(yīng)用在能源與動力方面的相關(guān)裝置。能源中消耗量最大、使用最廣泛的是電能和熱能;痣、核電、地?zé)岚l(fā)電等一般都是通過熱能、機械能 (功)而產(chǎn)生電能,水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等是利用流體的機械功轉(zhuǎn)換得到的。熱能除太陽能、地?zé)崮艿纫淮涡詿崮芡?大多是由燃料的化學(xué)能、核能轉(zhuǎn)化而來的。熱能轉(zhuǎn)換為機械功后不都是用來發(fā)電,而是在許多情況下直接作為動力使用。熱能和電能的產(chǎn)生以及熱與功在轉(zhuǎn)化、傳遞過程中利用的機械、設(shè)備和由它們組成的裝置,是能源動力工程中研究的主要內(nèi)容之一。
隨著常規(guī)能源資源的日益枯竭以及大量利用化石能源帶來的一系列環(huán)境問題,人類必須尋找可持續(xù)的能源道路,開發(fā)利用新能源是出路之一。新能源的理論研究和技術(shù)開發(fā)、新能源材料的探索、新能源經(jīng)濟的研究等無疑是當(dāng)前眾多研究熱點中的亮點。
本書系統(tǒng)地介紹了有關(guān)能源科學(xué)的知識、面臨的問題、解決的對策和發(fā)展的前景,全書對各類能源的生產(chǎn)、有效利用和節(jié)能問題以及各類能源狀況、技術(shù)發(fā)展趨勢,做了清晰的論述。書中不但涉及能源的基礎(chǔ)知識、常規(guī)能源、可再生能源和節(jié)能技術(shù),同時對能源與動力、能源與環(huán)境以及能源在交通領(lǐng)域中的應(yīng)用做了詳盡的討論。鑒于能源、環(huán)境、生命、信息、材料、管理學(xué)科是新世紀(jì)高等院校科學(xué)素質(zhì)系列教育的重要組成部分,本書以能源與動力學(xué)科的發(fā)展為契機,結(jié)合了多學(xué)科優(yōu)勢,力求兼顧科學(xué)素質(zhì)教育的要求,理論上簡單介紹,文字敘述通俗易懂,在取材上力求資料新穎、涉獵面廣、敘述簡潔,能使讀者更好地了解當(dāng)今世界正在走向一個可持續(xù)發(fā)展的、與環(huán)境友好的能源與動力新時代,以達到為讀者提供更多新的能源與動力信息的目的。
為滿足廣大讀者需求,2018年對本書進行了修訂,主要進行了數(shù)據(jù)更新及部分內(nèi)容的充實,在此次修訂過程中路麗威做了大量收集、整理和數(shù)據(jù)更新及補充完善工作,田瑞負責(zé)全書修訂統(tǒng)稿。
由于編者水平所限,書稿中不足之處在所難免,懇請各位讀者批評指正。
田瑞:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。中國機械工業(yè)教育協(xié)會和中國電力教育協(xié)會能源與動力工程學(xué)科教學(xué)委員會委員、內(nèi)蒙古力學(xué)學(xué)會理事。主要講授過本科生及研究生流體力學(xué)、泵與風(fēng)機、流體力學(xué)實驗技術(shù)、流體聲學(xué)、計算流體動力學(xué)、傳熱與流體流動的數(shù)值計算、流體機械控制工程、膜蒸餾技術(shù)等10多門課程。主編教材5本,參編3本。在國內(nèi)、外核心期刊或全國學(xué)術(shù)會議發(fā)表或宣讀論文20多篇,被SCI、EI、INSPEC收錄的5篇。
前言
第一版前言
第一章 概述1………………………………………………………………………………………
第一節(jié) 能源的基本概念1………………………………………………………………………
第二節(jié) 能源與人類文明5………………………………………………………………………
第三節(jié) 能源資源8………………………………………………………………………………
第四節(jié) 能量21…………………………………………………………………………………
第二章 常規(guī)能源24………………………………………………………………………………
第一節(jié) 煤炭24…………………………………………………………………………………
第二節(jié) 石油32…………………………………………………………………………………
第三節(jié) 天然氣35………………………………………………………………………………
第三章 可再生能源37……………………………………………………………………………
第一節(jié) 太陽能37………………………………………………………………………………
第二節(jié) 風(fēng)能66…………………………………………………………………………………
第三節(jié) 地?zé)崮?3………………………………………………………………………………
第四節(jié) 海洋能101………………………………………………………………………………
第五節(jié) 生物質(zhì)能111……………………………………………………………………………
第六節(jié) 氫能114…………………………………………………………………………………
第七節(jié) 核能119…………………………………………………………………………………
第八節(jié) 水能123…………………………………………………………………………………
第四章 能源與動力128……………………………………………………………………………
第一節(jié) 概述128…………………………………………………………………………………
第二節(jié) 內(nèi)燃機128………………………………………………………………………………
第三節(jié) 蒸汽輪機133……………………………………………………………………………
第四節(jié) 燃氣輪機135……………………………………………………………………………
第五節(jié) 電站鍋爐139……………………………………………………………………………
第六節(jié) 火力發(fā)電廠145…………………………………………………………………………
第五章 能源與環(huán)境151……………………………………………………………………………
第一節(jié) 概述151…………………………………………………………………………………
第二節(jié) 環(huán)境保護與監(jiān)測156……………………………………………………………………
第三節(jié) 環(huán)境污染158……………………………………………………………………………
第四節(jié) 能源與環(huán)境162…………………………………………………………………………
第六章 能源與交通169……………………………………………………………………………
第一節(jié) 概述169…………………………………………………………………………………
第二節(jié) 新能源汽車的特點170…………………………………………………………………
第三節(jié) 電動汽車171……………………………………………………………………………
第四節(jié) 替代能源汽車181………………………………………………………………………
第五節(jié) 氫內(nèi)燃機191……………………………………………………………………………
第六節(jié) 太陽能汽車194…………………………………………………………………………
第七節(jié) 生物質(zhì)能汽車195………………………………………………………………………
第七章 節(jié)能197……………………………………………………………………………………
第一節(jié) 節(jié)能概述197……………………………………………………………………………
第二節(jié) 節(jié)約熱能198……………………………………………………………………………
第三節(jié) 節(jié)約煤炭202……………………………………………………………………………
第四節(jié) 節(jié)約用油205……………………………………………………………………………
第五節(jié) 節(jié)約電能206……………………………………………………………………………
第六節(jié) 變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)208…………………………………………………………………
第七節(jié) 等離子點火節(jié)油技術(shù)209…………………………………………………………………
第八節(jié) 城市垃圾的資源化利用技術(shù)209…………………………………………………………
附錄 常用科技英文專業(yè)詞匯211…………………………………………………………………
參考文獻218…………………………………………………………………………………………