2024注册公用设备工程师资格考试铺导教材专业基础精讲精练 暖通空调及动力专业 电力版

注册公用设备工程师(暖通空调及动力专业)资格考试基础考试大纲内容分为公共基础和专业基础两部分，本书紧扣专业基础部分考试大纲，由北京建筑大学有相关课程教学和实践经验丰富的教师编写，具有较强的指导性和实用性。本书包括工程热力学、传热学、工程流体力学及泵与风机、自动控制、热工测试技术和机械基础共6章内容，并附有相应的复习题及复习题答案与提示，以提高考生复习备考的效率。在书的最z后，还附两套模拟试题及答案，以帮助考生检验复习效果。
本书适用于参加2024年度公用设备工程师资格考试专业基础课暖通空调及动力专业的人员。

前言
第1章工程热力学1
考试大纲1
1.1基本概念1
1.1.1热力学系统1
1.1.2状态2
1.1.3平衡(平衡状态)2
1.1.4状态参数2
1.1.5状态公理2
1.1.6状态方程式2
1.1.7热力参数及坐标图2
1.1.8功和热量3
1.1.9热力过程4
1.1.10热力循环4
1.1.11单位制4
1.2准静态过程、可逆过程和不可逆过程4
1.2.1准静态过程5
1.2.2可逆过程与不可逆过程5
1.3热力学第一定律5
1.3.1热力学第一定律的实质5
1.3.2内能5
1.3.3焓6
1.3.4热力学第一定律在闭口系统的表达式6
1.3.5系统的储存能6
1.3.6热力学第一定律在开口系统的表达式8
1.3.7稳定流动能量方程及其应用8
1.4气体性质9
1.4.1理想气体模型及其状态方程9
1.4.2实际气体模型及其状态方程11
1.4.3压缩因子11
1.4.4临界参数11
1.4.5对比态及其定律12
1.4.6理想气体的比热容、内能及焓12
1.4.7混合气体的性质13
1.5理想气体基本热力过程及气体压缩14
1.5.1定压、定容、定温和定熵过程15
1.5.2多变过程15
1.5.3气体压缩轴功17
1.5.4多级压缩和中间冷却19
1.5.5余隙19
1.6热力学第二定律20
1.6.1热力学第二定律的实质及表述20
1.6.2卡诺循环和卡诺定理20
1.6.3熵22
1.6.4孤立系统熵增原理23
1.7水蒸气和湿空气24
1.7.1蒸发、冷凝、沸腾和汽化25
1.7.2水蒸气的定压发生过程25
1.7.3水蒸气图表26
1.7.4水蒸气的基本热力过程27
1.7.5湿空气的性质28
1.7.6湿空气的焓湿图30
1.7.7湿空气的基本热力过程31
1.8气体和蒸汽的流动32
1.8.1稳定流动基本方程32
1.8.2定熵流动的基本特性33
1.8.3喷管中流速及流量计算34
1.8.4绝热节流36
1.9动力循环36
1.9.1蒸汽动力基本循环———朗肯循环36
1.9.2回热、再热循环37
1.9.3热电循环38
1.9.4内燃机循环38
1.10制冷循环40
1.10.1空气压缩制冷循环40
1.10.2蒸汽压缩制冷循环41
1.10.3吸收式制冷循环43
1.10.4热泵43
1.10.5气体的液化44
复习题44
复习题答案与提示49
第2章传热学54
考试大纲54
2.1导热理论基础54
2.1.1导热基本概念54
2.1.2傅里叶定律55
2.1.3热导率55
2.1.4导热微分方程56
2.1.5导热过程的单值性条件57
2.1.6小结58
2.2稳态导热58
2.2.1通过平壁的导热59
2.2.2通过圆筒壁的导热60
2.2.3临界热绝缘直径61
2.2.4通过肋壁的导热62
2.2.5通过接触面的导热63
2.2.6二维稳态导热问题64
2.2.7小结64
2.3非稳态导热64
2.3.1非稳态导热的特点64
2.3.2对流换热边界条件下非稳态导热65
2.3.3常热流密度边界条件下非稳态导热67
2.3.4小结67
2.4导热问题数值解67
2.4.1有限差分法原理67
2.4.2建立离散方程的方法68
2.4.3稳态导热问题的数值计算68
2.4.4非稳态导热问题的数值计算70
2.4.5小结71
2.5对流换热分析71
2.5.1影响对流换热的一般因素72
2.5.2对流换热过程微分方程式72
2.5.3对流换热微分方程组72
2.5.4流动边界层和热边界层72
2.5.5层流边界层换热微分方程组及其求解73
2.5.6边界层换热积分方程组及其求解74
2.5.7动量传热和热量传递的类比75
2.5.8外掠平板紊流换热76
2.5.9对流换热无量纲准数及其意义76
2.5.10相似理论基础76
2.5.11小结78
2.6单相流体对流换热及准则关系式78
2.6.1管内受迫流动对流换热78
2.6.2管内受迫对流换热计算80
2.6.3外掠圆管流动换热81
2.6.4自然对流换热81
2.6.5自然对流与受迫对流并存的混合对流换热82
2.6.6小结82
2.7凝结与沸腾换热84
2.7.1凝结换热84
2.7.2沸腾换热84
2.7.3小结86
2.8热辐射的基本定律86
2.8.1热辐射基本概念86
2.8.2普朗克定律87
2.8.3斯特藩玻耳兹曼定律87
2.8.4兰贝特余弦定律87
2.8.5基尔霍夫定律88
2.8.6小结88
2.9辐射换热计算89
2.9.1角系数89
2.9.2黑表面间的辐射换热89
2.9.3灰表面间的辐射换热90
2.9.4气体辐射92
2.9.5气体与外壳间的辐射换热93
2.9.6太阳辐射93
2.9.7小结94
2.10传热与换热器94
2.10.1通过肋壁的传热94
2.10.2复合换热时的传热计算95
2.10.3传热的增强与削弱95
2.10.4平均温度差96
2.10.5换热器计算97
2.10.6小结98
复习题98
复习题答案与提示109
第3章工程流体力学及泵与风机119
考试大纲119
3.1流体动力学基础119
3.1.1描述流体运动的两种方法119
 3.1.2恒定流动和非恒定流动120
3.1.3恒定元流能量方程120
3.1.4恒定总流能量方程123
3.2相似性原理和因次分析124
3.2.1力学相似125
3.2.2相似准数125
3.2.3因次分析法126
3.2.4模型实验129
3.3流动阻力和能量损失130
3.3.1流动阻力和能量损失的分类130
3.3.2层流和紊流现象131
3.3.3均匀流方程132
3.3.4圆管中的层流132
3.3.5紊流运动133
3.3.6沿程阻力的计算134
3.3.7非圆管的沿程损失135
3.3.8局部水头损失136
3.3.9减少阻力的措施137
3.4管路计算137
3.4.1简单管路的计算137
3.4.2串联管路的计算140
3.4.3并联管路的计算140
3.5特定流动分析141
3.5.1势函数和流函数概念141
3.5.2几种简单的平面无旋流动142
3.5.3圆柱形测速管原理143
3.5.4紊流射流的一般特性144
3.5.5特殊射流146
3.6气体动力学基础148
3.6.1理想气体一元恒定流动的运动方程148
3.6.2声速、滞止参数、马赫数148
3.6.3气体速度与断面的关系149
3.7泵与风机150
3.7.1泵与风机的性能曲线151
3.7.2管路性能曲线及工作点152
3.7.3泵或风机的联合运行154
3.7.4离心式泵或风机的工况调节154
3.7.5泵的气蚀与安装高度155
3.7.6泵或风机的选择157
复习题157
复习题答案与提示169
第4章自动控制177
考试大纲177
4.1自动控制与自动控制系统的一般概念177
4.1.1控制工程的基本含义177
4.1.2信息的传递177
4.1.3反馈及反馈控制178
4.1.4开环及闭环控制系统的构成179
4.1.5控制系统的分类及基本要求182
4.2控制系统的数学模型184
4.2.1控制系统各环节的特性184
4.2.2控制系统微分方程的拟定与求解189
4.2.3拉普拉斯变换与反变换190
4.2.4传递函数及其框图194
4.3线性系统的分析与设计201
4.3.1基本调节规律及实现方法201
4.3.2控制系统的一阶瞬态响应205
4.3.3二阶瞬态响应207
4.3.4频率特性基本概念210
4.3.5频率特性表示方法212
4.3.6调节器的特性对调节质量的影响224
4.3.7二阶系统的设计方法226
4.4控制系统的稳定性与对象的调节性能229
4.4.1稳定性基本概念229
4.4.2稳定性与特征方程根的关系229
4.4.3代数稳定判据230
4.4.4对象的调节性能指标232
4.5控制系统的误差分析232
4.5.1误差及稳态误差232
4.5.2系统类型及误差度233
4.5.3静态(稳态)误差系数233
4.6控制系统的综合和校正235
4.6.1校正的概念235
4.6.2串联校正装置的形式及其特性237
4.6.3继电器调节系统(非线性系统)及校正240
复习题245
复习题答案与提示257
第5章热工测试技术270
考试大纲270
5.1测量技术的基本知识270
5.1.1测量270
5.1.2测量精度与测量误差271
5.1.3常见测量方法273
5.1.4仪表的测量范围与测量精度274
5.1.5仪表的稳定性274
5.1.6静态特性和动态特性275
5.1.7传感器276
5.1.8传输通道276
5.1.9变换器276
5.2温度的测量276
5.2.1温度与温标276
5.2.2热电材料278
5.2.3热电效应测温原理279
5.2.4膨胀效应测温原理及其应用280
5.2.5热电回路性质及理论280
5.2.6热电偶结构及使用方法281
5.2.7热电阻测温原理及常用材料、常用组件的使用方法281
5.2.8辐射温度计282
5.2.9温度变送器284
5.2.10测温布置技术285
5.3湿度的测量285
5.3.1干湿球温度计测量原理285
5.3.2干湿球温度电学测量和信号传送传感器286
5.3.3露点仪286
5.3.4露点仪测湿布置技术288
5.4压力的测量288
5.4.1压力计289
5.4.2压力传感器290
5.4.3压力仪表的选用和安装291
5.5流速的测量293
5.5.1流速测量原理293
5.5.2机械风速仪的测量及结构293
5.5.3热线风速仪的测量原理及结构294
5.5.4L形动压管(毕托管)294
5.5.5测速仪295
5.5.6流速测量布置技术295
5.6流量的测量296
5.6.1节流法和容积法测流量296
5.6.2流量计297
5.6.3流量测量的布置技术301
5.7液位的测量302
5.7.1常见测液位方法302
5.7.2液位测量的布置及误差消除方法303
5.8热流量的测量303
5.8.1热流计的分类303
5.8.2热阻式热流计303
5.8.3热流计的布置及使用304
5.8.4热水热量的测量305
5.9误差与数据处理305
5.9.1误差函数的分布规律306
5.9.2直接测量的平均值、方差、标准误差、有效数字和测量结果表达307
5.9.3测量结果表达308
5.9.4间接测量很优值、标准误差、误差传播理论、微小误差原则、误差分配308
5.9.5组合测量原理310
5.9.6最小二乘法原理310
5.9.7经验公式法311
5.9.8相关系数311
5.9.9回归分析311
5.9.10显著性检验及分析311
5.9.11过失误差处理312
5.9.12系统误差处理方法及消除方法312
5.9.13误差的合成定律312
复习题314
复习题答案与提示320
第6章机械基础323
考试大纲323
6.1概述323
6.1.1机械设计的一般原则和程序323
6.1.2机械零件的设计准则326
6.1.3许用应力和安全系数327
6.2平面机构的自由度329
6.2.1运动副及其分类330
6.2.2平面机构运动简图330
6.2.3 机构具有确定运动的条件及平面机构自由度332
6.3平面连杆机构334
6.3.1铰链四杆机构的基本形式和特性334
6.3.2曲柄存在的条件334
6.3.3铰链四杆机构的演化335
6.4凸轮机构338
6.4.1凸轮机构的应用和类型338
6.4.2从动件的基本运动规律339
6.4.3直动从动件盘形凸轮机构的轮廓曲线的绘制341
6.5螺纹连接343
6.5.1螺纹的常用类型和主要参数343
6.5.2螺旋副的受力分析、效率和自锁344
6.5.3螺纹连接的基本类型345
6.5.4螺纹连接的强度计算346
6.5.5螺纹连接设计时应注意的问题347
6.6带传动348
6.6.1带传动的工作情况分析348
6.6.2普通V带传动的主要参数和选择计算350
6.6.3带轮的材料和结构355
6.6.4带传动的张紧与维护356
6.7齿轮机构356
6.7.1齿轮机构的特点与类型357
6.7.2直齿圆柱齿轮各部分名称和尺寸357
6.7.3渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续传动条件358
6.7.4齿轮的失效359
6.7.5直齿圆柱齿轮的强度计算360
6.7.6斜齿圆柱齿轮传动及其受力分析364
6.7.7齿轮的结构364
6.7.8蜗杆传动365
6.8轮系367
6.8.1定轴轮系及其传动比367
6.8.2周转轮系及其传动比368
6.9轴369
6.9.1轴的分类369
6.9.2轴的材料370
6.9.3轴的结构370
6.9.4轴的强度计算371
6.9.5轴毂连接类型373
6.10滚动轴承375
6.10.1滚动轴承的分类376
6.10.2滚动轴承的代号378
6.10.3滚动轴承的选择计算379
复习题381
复习题答案与提示389
模拟试题(一)394
模拟试题(一)答案400
模拟试题(二)406
模拟试题(二)答案413
参考文献418