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註冊公用設備工程師(暖通空調及動力專業)執業資格考試基礎考試大綱內容分為公共基礎和專業基礎兩部分, 本書緊扣專業基礎部分考試大綱,由北京建築大學有相關課程教學和實踐經驗豐富的教師編寫,具有較強的指導性 和實用性。 本書包括工程熱力學、傳熱學、工程流體力學及泵與風機、自動控制、熱工測試技術和機械基礎六章內容, 並附有相應的複習題及答案與提示,以提高考生複習備考的效率。 在書的最後,還附兩套模擬試題及答案,以幫助考 生檢驗複習效果。 本書適用於參加2020年度公用設備工程師執業資格考試專業基礎課暖通空調及動力專業的人員。
目次
目錄
前言
第1 章 工程熱力學 1
考試大綱 1
1.1 基本概念 1
1.1.1 熱力學系統 1
1.1.2 狀態 2
1.1.3 平衡 (平衡狀態) 2
1.1.4 狀態參數 2
1.1.5 狀態公理 2
1.1.6 狀態方程式 2
1.1.7 熱力參數及坐標圖 2
1.1.8 功和熱量 3
1.1.9 熱力過程 4
1.1.10 熱力循環 4
1.1.11 單位制 4
1.2 准靜態過程、 可逆過程與不可逆過程 4
1.2.1 准靜態過程 5
1.2.2 可逆過程與不可逆過程 5
1.3 熱力學第一定律 5
1.3.1 熱力學第一定律的實質 5
1.3.2 內能 5
1.3.3 焓 6
1.3.4 熱力學第一定律在閉口系統和開口系統的表達式 6
1.3.5 系統的儲存能 6
1.3.6 穩定流動能量方程及其應用 7
1.4 氣體性質 9
1.4.1 理想氣體模型及其狀態方程 9
1.4.2 實際氣體模型及其狀態方程 10
1.4.3 壓縮因子 11
1.4.4 臨界參數 11
1.4.5 對比態定律 11
1.4.6 理想氣體的比熱容、 內能及焓 12
1.4.7 混合氣體 12
1.5 理想氣體基本熱力過程及氣體壓縮 14
1.5.1 定壓、 定容、 定溫和定熵過程 14
1.5.2 多變過程 15
1.5.3 壓氣機的壓縮軸功 17
1.5.4 多級壓縮及中間冷卻 18
1.5.5 餘隙 19
1.6 熱力學第二定律 19
1.6.1 熱力學第二定律的實質及表述 20
1.6.2 卡諾循環和卡諾定理 20
1.6.3 熵 22
1.6.4 孤立系統熵增原理 22
1.7 水蒸氣和濕空氣 24
1.7.1 蒸發、 冷凝、 沸騰和汽化 24
1.7.2 水蒸氣的定壓發生過程 25
1.7.3 水蒸氣圖表 26
1.7.4 水蒸氣的基本熱力過程 27
1.7.5 濕空氣的性質 27
1.7.6 濕空氣的焓濕圖 29
1.7.7 濕空氣的基本熱力過程 30
1.8 氣體和蒸汽的流動 31
1.8.1 穩定流動基本方程 31
1.8.2 定熵流動的基本特性 32
1.8.3 噴管中流速及流量計算 33
1.8.4 絕熱節流 35
1.9 動力循環 36
1.9.1 蒸汽動力基本循環―――朗肯循環 (RankineCycle) 36
1.9.2 回熱、 再熱循環 37
1.9.3 熱電循環 37
1.9.4 內燃機循環 38
1.10 製冷循環 39
1.10.1 空氣壓縮製冷循環 39
1.10.2 蒸汽壓縮製冷循環 40
1.10.3 吸收式製冷循環 42
1.10.4 熱泵 43
1.10.5 氣體的液化 44
複習題 44
複習題答案與提示 49
第2 章 傳熱學 54
考試大綱 54
2.1 導熱理論基礎 54
2.1.1 導熱基本概念 54
2.1.2 傅裡葉定律 55
2.1.3 熱導率 55
2.1.4 導熱微分方程 56
2.1.5 導熱過程的單值性條件 57
2.1.6 小結 58
2.2 穩態導熱 58
2.2.1 通過平壁的導熱 58
2.2.2 通過圓筒壁的導熱 60
2.2.3 臨界熱絕緣直徑 61
2.2.4 通過肋壁的導熱 61
2.2.5 通過接觸面的導熱 63
2.2.6 二維穩態導熱問題 63
2.2.7 小結 63
2.3 非穩態導熱 64
2.3.1 非穩態導熱的特點 64
2.3.2 對流換熱邊界條件下非穩態導熱 64
2.3.3 常熱流密度邊界條件下非穩態導熱 66
2.3.4 小結 66
2.4 導熱問題數值解 66
2.4.1 有限差分法原理 66
2.4.2 建立離散方程的方法 67
2.4.3 穩態導熱問題的數值計算 68
2.4.4 非穩態導熱問題的數值計算 69
2.4.5 小結 70
2.5 對流換熱分析 71
2.5.1 影響對流換熱的一般因素 71
2.5.2 對流換熱過程微分方程式 71
2.5.3 對流換熱微分方程組 72
2.5.4 流動邊界層和熱邊界層 72
2.5.5 邊界層換熱微分方程組及其求解 72
2.5.6 邊界層換熱積分方程組及其求解 74
2.5.7 動量傳熱和熱量傳遞的類比 75
2.5.8 外掠平板紊流換熱 75
2.5.9 對流換熱無量綱准數及其意義 75
2.5.10 相似理論基礎 76
2.5.11 小結 77
2.6 單相流體對流換熱及準則關係式 78
2.6.1 管內受迫流動對流換熱 78
2.6.2 管內受迫對流換熱計算 79
2.6.3 外掠圓管流動換熱 80
2.6.4 自然對流換熱 81
2.6.5 自然對流與受迫對流並存的混合對流換熱 82
2.6.6 小結 82
2.7 凝結與沸騰換熱 82
2.7.1 凝結換熱 82
2.7.2 沸騰換熱 83
2.7.3 小結 84
2.8 熱輻射的基本定律 84
2.8.1 熱輻射基本概念 84
2.8.2 普朗克定律 85
2.8.3 斯特藩-玻耳茲曼定律 86
2.8.4 蘭貝特余弦定律 86
2.8.5 基爾霍夫定律 86
2.8.6 小結 87
2.9 輻射換熱計算 87
2.9.1 角係數 87
2.9.2 黑表面間的輻射換熱 88
2.9.3 灰表面間的輻射換熱 88
2.9.4 氣體輻射 90
2.9.5 氣體與外殼間的輻射換熱 91
2.9.6 太陽輻射 91
2.9.7 小結 92
2.10 傳熱與換熱器 93
2.10.1 通過肋壁的傳熱 93
2.10.2 複合換熱時的傳熱計算 93
2.10.3 傳熱的增強與削弱 94
2.10.4 平均溫度差 94
2.10.5 換熱器計算 95
2.10.6 小結 97
複習題 97
複習題答案與提示 107
第3 章 工程流體力學及泵與風機 117
考試大綱 117
3.1 流體動力學基礎 117
3.1.1 描述流體運動的兩種方法 117
3.1.2 恒定流動和非恒定流動 118
3.1.3 恒定元流能量方程 118
3.1.4 恒定總流能量方程 121
3.2 相似性原理和因次分析 122
3.2.1 力學相似 123
3.2.2 相似准數 123
3.2.3 因次分析法 124
3.2.4 模型實驗 127
3.3 流動阻力和能量損失 128
3.3.1 流動阻力和能量損失的分類 128
3.3.2 層流和紊流現象 129
3.3.3 均勻流方程 130
3.3.4 圓管中的層流 130
3.3.5 紊流運動 131
3.3.6 沿程阻力的計算 132
3.3.7 非圓管的沿程損失 133
3.3.8 局部水頭損失 134
3.3.9 減少阻力的措施 135
3.4 管路計算 135
3.4.1 簡單管路的計算 135
3.4.2 串聯管路的計算 137
3.4.3 並聯管路的計算 138
3.5 特定流動分析 139
3.5.1 勢函數和流函數概念 139
3.5.2 幾種簡單的平面無旋流動 140
3.5.3 圓柱形測速管原理 141
3.5.4 紊流射流的一般特性 142
3.5.5 特殊射流 144
3.6 氣體動力學基礎 146
3.6.1 理想氣體一元恒定流動的運動方程 146
3.6.2 聲速、 滯止參數、 馬赫數 146
3.6.3 氣體速度與斷面的關係 147
3.7 泵與風機 148
3.7.1 泵與風機的性能曲線 149
3.7.2 管路性能曲線及工作點 150
3.7.3 泵或風機的聯合運行 151
3.7.4 離心式泵或風機的工況調節 152
3.7.5 泵的氣蝕與安裝高度 153
3.7.6 泵或風機的選擇 154
複習題 154
複習題答案與提示 166
第4 章 自動控制 175
考試大綱 175
4.1 自動控制與自動控制系統的一般概念 175
4.1.1 控制工程的基本含義 175
4.1.2 信息的傳遞 175
4.1.3 反饋及反饋控制 176
4.1.4 開環及閉環控制系統的構成 177
4.1.5 控制系統的分類及基本要求 180
4.2 控制系統的數學模型 182
4.2.1 控制系統各環節的特性 182
4.2.2 控制系統微分方程的擬定與求解 187
4.2.3 拉普拉斯變換與反變換 188
4.2.4 傳遞函數及其框圖 192
4.3 線性系統的分析與設計 199 4.3.1 基本調節規律及實現方法 199
4.3.2 控制系統的一階瞬態響應 203
4.3.3 二階瞬態響應 205 4.3.4 頻率特性基本概念 208
4.3.5 頻率特性表示方法 210
4.3.6 調節器的特性對調節質量的影響 222
4.3.7 二階系統的設計方法 224
4.4 控制系統的穩定性與對象的調節性能 227 4.4.1 穩定性基本概念 227
4.4.2 穩定性與特徵方程根的關係 228
4.4.3 代數穩定判據 228
4.4.4 對象的調節性能指標 230
4.5 控制系統的誤差分析 230
4.5.1 誤差及穩態誤差 230
4.5.2 系統類型及誤差度 231
4.5.3 靜態 (穩態) 誤差係數 231
4.6 控制系統的綜合和校正 233
4.6.1 校正的概念 233
4.6.2 串聯校正裝置的形式及其特性 235
4.6.3 繼電器調節系統 (非線性系統) 及校正 238
複習題 243
複習題答案與提示 255
第5 章 熱工測試技術 267
考試大綱 267
5.1 測量技術的基本知識 267
5.1.1 測量 267
5.1.2 測量精度與測量誤差 268
5.1.3 常見測量方法 270
5.1.4 儀錶的測量範圍與測量精度 271
5.1.5 儀錶的穩定性 271
5.1.6 靜態特性和動態特性 272
5.1.7 傳感器 273
5.1.8 傳輸通道 273
5.1.9 變換器 273
5.2 溫度的測量 273
5.2.1 溫度與溫標 273
5.2.2 熱電材料 275
5.2.3 熱電效應測溫原理 276
5.2.4 膨脹效應測溫原理及其應用 277
5.2.5 熱電回路性質及理論 277
5.2.6 熱電偶結構及使用方法 278
5.2.7 熱電阻測溫原理及常用材料、 常用組件的使用方法 278
5.2.8 輻射溫度計 279
5.2.9 溫度變送器 281
5.2.10 測溫佈置技術 282
5.3 濕度的測量 282
5.3.1 幹濕球溫度計測量原理 282
5.3.2 幹濕球溫度電學測量和信號傳送傳感 283
5.3.3 露點儀 283
5.3.4 露點儀測濕佈置技術 285
5.4 壓力的測量 285
5.4.1 壓力計 286
5.4.2 壓力傳感器 287
5.4.3 壓力儀錶的選用和安裝 288
5.5 流速的測量 290
5.5.1 流速測量原理 290
5.5.2 機械風速儀的測量及結構 290
5.5.3 熱線風速儀的測量原理及結構 290
5.5.4 L形動壓管 (畢託管) 291
5.5.5 測速儀 292
5.5.6 流速測量佈置技術 292
5.6 流量的測量 293 5.6.1 節流法和容積法測流量 293
5.6.2 流量計 294 5.6.3 流量測量的佈置技術 298
5.7 液位的測量 299
5.7.1 常見測液位方法 299
5.7.2 液位測量的佈置及誤差消除方法 300
5.8 熱流量的測量 300
5.8.1 熱流計的分類 300
5.8.2 熱流計的佈置及使用 300
5.8.3 熱水熱量的測量 300
5.9 誤差與數據處理 301
5.9.1 誤差函數的分佈規律 301
5.9.2 直接測量的平均值、 方差、 標準誤差、 有效數字和測量結果表達 302
5.9.3 測量結果表達 303
5.9.4 間接測量最優值、 標準誤差、 誤差傳播理論、 微小誤差原則、 誤差分配 304
5.9.5 組合測量原理 306
5.9.6 最小二乘法原理 306
5.9.7 經驗公式法 306
5.9.8 相關係數 306
5.9.9 回歸分析 307
5.9.10 顯著性檢驗及分析 307
5.9.11 過失誤差處理 307
5.9.12 系統誤差處理方法及消除方法 308
5.9.13 誤差的合成定律 308
複習題 309
複習題答案與提示 316
第6 章 機械基礎 319
考試大綱 319
6.1 概述 319
6.1.1 機械設計的一般原則和程序 319
6.1.2 機械零件的設計準則 322
6.1.3 許用應力和安全係數 323
6.2 平面機構的自由度 325
6.2.1 運動副及其分類 326
6.2.2 平面機構運動簡圖 326
6.2.3 機構具有確定運動的條件及平面機構自由度 328
6.3 平面連杆機構 330
6.3.1 鉸鏈四杆機構的基本形式和特性 330
6.3.2 曲柄存在的條件 330
6.3.3 鉸鏈四杆機構的演化 331
6.4 凸輪機構 334 6.4.1 凸輪機構的應用和類型 334
6.4.2 從動件的基本運動規律 335
6.4.3 直動從動件盤形凸輪機構的輪廓曲線的繪製 337
6.5 螺紋連接 339
6.5.1 螺紋的常用類型和主要參數 339
6.5.2 螺旋副的受力分析、 效率和自鎖 340
6.5.3 螺紋連接的基本類型 341
6.5.4 螺紋連接的強度計算 342
6.5.5 螺紋連接設計時應注意的問題 343
6.6 帶傳動 344
6.6.1 帶傳動的工作情況分析 344
6.6.2 普通V帶傳動的主要參數和選擇計算 346
6.6.3 帶輪的材料和結構 351
6.6.4 帶傳動的張緊與維護 352
6.7 齒輪機構 352
6.7.1 齒輪機構的特點與類型 353
6.7.2 直齒圓柱齒輪各部分名稱和尺寸 353
6.7.3 漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和連續傳動條件 354
6.7.4 齒輪的失效 355
6.7.5 直齒圓柱齒輪的強度計算 356
6.7.6 斜齒圓柱齒輪傳動及其受力分析 360
6.7.7 齒輪的結構 360
6.7.8 蝸杆傳動 361
6.8 輪系 363
6.8.1 定軸輪系及其傳動比 363
6.8.2 周轉輪系及其傳動比 364
6.9 軸 365
6.9.1 軸的分類 365
6.9.2 軸的材料 366
6.9.3 軸的結構 366
6.9.4 軸的計算 367
6.9.5 軸轂連接類型 369
6.10 滾動軸承 371
6.10.1 滾動軸承的分類 372
6.10.2 滾動軸承的代號 374
6.10.3 滾動軸承的選擇計算 375
複習題 377
複習題答案與提示 385
模擬試題 (一) 390
模擬試題 (一) 答案 396
模擬試題 (二) 402
模擬試題 (二) 答案 409
參考文獻 414
前言
第1 章 工程熱力學 1
考試大綱 1
1.1 基本概念 1
1.1.1 熱力學系統 1
1.1.2 狀態 2
1.1.3 平衡 (平衡狀態) 2
1.1.4 狀態參數 2
1.1.5 狀態公理 2
1.1.6 狀態方程式 2
1.1.7 熱力參數及坐標圖 2
1.1.8 功和熱量 3
1.1.9 熱力過程 4
1.1.10 熱力循環 4
1.1.11 單位制 4
1.2 准靜態過程、 可逆過程與不可逆過程 4
1.2.1 准靜態過程 5
1.2.2 可逆過程與不可逆過程 5
1.3 熱力學第一定律 5
1.3.1 熱力學第一定律的實質 5
1.3.2 內能 5
1.3.3 焓 6
1.3.4 熱力學第一定律在閉口系統和開口系統的表達式 6
1.3.5 系統的儲存能 6
1.3.6 穩定流動能量方程及其應用 7
1.4 氣體性質 9
1.4.1 理想氣體模型及其狀態方程 9
1.4.2 實際氣體模型及其狀態方程 10
1.4.3 壓縮因子 11
1.4.4 臨界參數 11
1.4.5 對比態定律 11
1.4.6 理想氣體的比熱容、 內能及焓 12
1.4.7 混合氣體 12
1.5 理想氣體基本熱力過程及氣體壓縮 14
1.5.1 定壓、 定容、 定溫和定熵過程 14
1.5.2 多變過程 15
1.5.3 壓氣機的壓縮軸功 17
1.5.4 多級壓縮及中間冷卻 18
1.5.5 餘隙 19
1.6 熱力學第二定律 19
1.6.1 熱力學第二定律的實質及表述 20
1.6.2 卡諾循環和卡諾定理 20
1.6.3 熵 22
1.6.4 孤立系統熵增原理 22
1.7 水蒸氣和濕空氣 24
1.7.1 蒸發、 冷凝、 沸騰和汽化 24
1.7.2 水蒸氣的定壓發生過程 25
1.7.3 水蒸氣圖表 26
1.7.4 水蒸氣的基本熱力過程 27
1.7.5 濕空氣的性質 27
1.7.6 濕空氣的焓濕圖 29
1.7.7 濕空氣的基本熱力過程 30
1.8 氣體和蒸汽的流動 31
1.8.1 穩定流動基本方程 31
1.8.2 定熵流動的基本特性 32
1.8.3 噴管中流速及流量計算 33
1.8.4 絕熱節流 35
1.9 動力循環 36
1.9.1 蒸汽動力基本循環―――朗肯循環 (RankineCycle) 36
1.9.2 回熱、 再熱循環 37
1.9.3 熱電循環 37
1.9.4 內燃機循環 38
1.10 製冷循環 39
1.10.1 空氣壓縮製冷循環 39
1.10.2 蒸汽壓縮製冷循環 40
1.10.3 吸收式製冷循環 42
1.10.4 熱泵 43
1.10.5 氣體的液化 44
複習題 44
複習題答案與提示 49
第2 章 傳熱學 54
考試大綱 54
2.1 導熱理論基礎 54
2.1.1 導熱基本概念 54
2.1.2 傅裡葉定律 55
2.1.3 熱導率 55
2.1.4 導熱微分方程 56
2.1.5 導熱過程的單值性條件 57
2.1.6 小結 58
2.2 穩態導熱 58
2.2.1 通過平壁的導熱 58
2.2.2 通過圓筒壁的導熱 60
2.2.3 臨界熱絕緣直徑 61
2.2.4 通過肋壁的導熱 61
2.2.5 通過接觸面的導熱 63
2.2.6 二維穩態導熱問題 63
2.2.7 小結 63
2.3 非穩態導熱 64
2.3.1 非穩態導熱的特點 64
2.3.2 對流換熱邊界條件下非穩態導熱 64
2.3.3 常熱流密度邊界條件下非穩態導熱 66
2.3.4 小結 66
2.4 導熱問題數值解 66
2.4.1 有限差分法原理 66
2.4.2 建立離散方程的方法 67
2.4.3 穩態導熱問題的數值計算 68
2.4.4 非穩態導熱問題的數值計算 69
2.4.5 小結 70
2.5 對流換熱分析 71
2.5.1 影響對流換熱的一般因素 71
2.5.2 對流換熱過程微分方程式 71
2.5.3 對流換熱微分方程組 72
2.5.4 流動邊界層和熱邊界層 72
2.5.5 邊界層換熱微分方程組及其求解 72
2.5.6 邊界層換熱積分方程組及其求解 74
2.5.7 動量傳熱和熱量傳遞的類比 75
2.5.8 外掠平板紊流換熱 75
2.5.9 對流換熱無量綱准數及其意義 75
2.5.10 相似理論基礎 76
2.5.11 小結 77
2.6 單相流體對流換熱及準則關係式 78
2.6.1 管內受迫流動對流換熱 78
2.6.2 管內受迫對流換熱計算 79
2.6.3 外掠圓管流動換熱 80
2.6.4 自然對流換熱 81
2.6.5 自然對流與受迫對流並存的混合對流換熱 82
2.6.6 小結 82
2.7 凝結與沸騰換熱 82
2.7.1 凝結換熱 82
2.7.2 沸騰換熱 83
2.7.3 小結 84
2.8 熱輻射的基本定律 84
2.8.1 熱輻射基本概念 84
2.8.2 普朗克定律 85
2.8.3 斯特藩-玻耳茲曼定律 86
2.8.4 蘭貝特余弦定律 86
2.8.5 基爾霍夫定律 86
2.8.6 小結 87
2.9 輻射換熱計算 87
2.9.1 角係數 87
2.9.2 黑表面間的輻射換熱 88
2.9.3 灰表面間的輻射換熱 88
2.9.4 氣體輻射 90
2.9.5 氣體與外殼間的輻射換熱 91
2.9.6 太陽輻射 91
2.9.7 小結 92
2.10 傳熱與換熱器 93
2.10.1 通過肋壁的傳熱 93
2.10.2 複合換熱時的傳熱計算 93
2.10.3 傳熱的增強與削弱 94
2.10.4 平均溫度差 94
2.10.5 換熱器計算 95
2.10.6 小結 97
複習題 97
複習題答案與提示 107
第3 章 工程流體力學及泵與風機 117
考試大綱 117
3.1 流體動力學基礎 117
3.1.1 描述流體運動的兩種方法 117
3.1.2 恒定流動和非恒定流動 118
3.1.3 恒定元流能量方程 118
3.1.4 恒定總流能量方程 121
3.2 相似性原理和因次分析 122
3.2.1 力學相似 123
3.2.2 相似准數 123
3.2.3 因次分析法 124
3.2.4 模型實驗 127
3.3 流動阻力和能量損失 128
3.3.1 流動阻力和能量損失的分類 128
3.3.2 層流和紊流現象 129
3.3.3 均勻流方程 130
3.3.4 圓管中的層流 130
3.3.5 紊流運動 131
3.3.6 沿程阻力的計算 132
3.3.7 非圓管的沿程損失 133
3.3.8 局部水頭損失 134
3.3.9 減少阻力的措施 135
3.4 管路計算 135
3.4.1 簡單管路的計算 135
3.4.2 串聯管路的計算 137
3.4.3 並聯管路的計算 138
3.5 特定流動分析 139
3.5.1 勢函數和流函數概念 139
3.5.2 幾種簡單的平面無旋流動 140
3.5.3 圓柱形測速管原理 141
3.5.4 紊流射流的一般特性 142
3.5.5 特殊射流 144
3.6 氣體動力學基礎 146
3.6.1 理想氣體一元恒定流動的運動方程 146
3.6.2 聲速、 滯止參數、 馬赫數 146
3.6.3 氣體速度與斷面的關係 147
3.7 泵與風機 148
3.7.1 泵與風機的性能曲線 149
3.7.2 管路性能曲線及工作點 150
3.7.3 泵或風機的聯合運行 151
3.7.4 離心式泵或風機的工況調節 152
3.7.5 泵的氣蝕與安裝高度 153
3.7.6 泵或風機的選擇 154
複習題 154
複習題答案與提示 166
第4 章 自動控制 175
考試大綱 175
4.1 自動控制與自動控制系統的一般概念 175
4.1.1 控制工程的基本含義 175
4.1.2 信息的傳遞 175
4.1.3 反饋及反饋控制 176
4.1.4 開環及閉環控制系統的構成 177
4.1.5 控制系統的分類及基本要求 180
4.2 控制系統的數學模型 182
4.2.1 控制系統各環節的特性 182
4.2.2 控制系統微分方程的擬定與求解 187
4.2.3 拉普拉斯變換與反變換 188
4.2.4 傳遞函數及其框圖 192
4.3 線性系統的分析與設計 199 4.3.1 基本調節規律及實現方法 199
4.3.2 控制系統的一階瞬態響應 203
4.3.3 二階瞬態響應 205 4.3.4 頻率特性基本概念 208
4.3.5 頻率特性表示方法 210
4.3.6 調節器的特性對調節質量的影響 222
4.3.7 二階系統的設計方法 224
4.4 控制系統的穩定性與對象的調節性能 227 4.4.1 穩定性基本概念 227
4.4.2 穩定性與特徵方程根的關係 228
4.4.3 代數穩定判據 228
4.4.4 對象的調節性能指標 230
4.5 控制系統的誤差分析 230
4.5.1 誤差及穩態誤差 230
4.5.2 系統類型及誤差度 231
4.5.3 靜態 (穩態) 誤差係數 231
4.6 控制系統的綜合和校正 233
4.6.1 校正的概念 233
4.6.2 串聯校正裝置的形式及其特性 235
4.6.3 繼電器調節系統 (非線性系統) 及校正 238
複習題 243
複習題答案與提示 255
第5 章 熱工測試技術 267
考試大綱 267
5.1 測量技術的基本知識 267
5.1.1 測量 267
5.1.2 測量精度與測量誤差 268
5.1.3 常見測量方法 270
5.1.4 儀錶的測量範圍與測量精度 271
5.1.5 儀錶的穩定性 271
5.1.6 靜態特性和動態特性 272
5.1.7 傳感器 273
5.1.8 傳輸通道 273
5.1.9 變換器 273
5.2 溫度的測量 273
5.2.1 溫度與溫標 273
5.2.2 熱電材料 275
5.2.3 熱電效應測溫原理 276
5.2.4 膨脹效應測溫原理及其應用 277
5.2.5 熱電回路性質及理論 277
5.2.6 熱電偶結構及使用方法 278
5.2.7 熱電阻測溫原理及常用材料、 常用組件的使用方法 278
5.2.8 輻射溫度計 279
5.2.9 溫度變送器 281
5.2.10 測溫佈置技術 282
5.3 濕度的測量 282
5.3.1 幹濕球溫度計測量原理 282
5.3.2 幹濕球溫度電學測量和信號傳送傳感 283
5.3.3 露點儀 283
5.3.4 露點儀測濕佈置技術 285
5.4 壓力的測量 285
5.4.1 壓力計 286
5.4.2 壓力傳感器 287
5.4.3 壓力儀錶的選用和安裝 288
5.5 流速的測量 290
5.5.1 流速測量原理 290
5.5.2 機械風速儀的測量及結構 290
5.5.3 熱線風速儀的測量原理及結構 290
5.5.4 L形動壓管 (畢託管) 291
5.5.5 測速儀 292
5.5.6 流速測量佈置技術 292
5.6 流量的測量 293 5.6.1 節流法和容積法測流量 293
5.6.2 流量計 294 5.6.3 流量測量的佈置技術 298
5.7 液位的測量 299
5.7.1 常見測液位方法 299
5.7.2 液位測量的佈置及誤差消除方法 300
5.8 熱流量的測量 300
5.8.1 熱流計的分類 300
5.8.2 熱流計的佈置及使用 300
5.8.3 熱水熱量的測量 300
5.9 誤差與數據處理 301
5.9.1 誤差函數的分佈規律 301
5.9.2 直接測量的平均值、 方差、 標準誤差、 有效數字和測量結果表達 302
5.9.3 測量結果表達 303
5.9.4 間接測量最優值、 標準誤差、 誤差傳播理論、 微小誤差原則、 誤差分配 304
5.9.5 組合測量原理 306
5.9.6 最小二乘法原理 306
5.9.7 經驗公式法 306
5.9.8 相關係數 306
5.9.9 回歸分析 307
5.9.10 顯著性檢驗及分析 307
5.9.11 過失誤差處理 307
5.9.12 系統誤差處理方法及消除方法 308
5.9.13 誤差的合成定律 308
複習題 309
複習題答案與提示 316
第6 章 機械基礎 319
考試大綱 319
6.1 概述 319
6.1.1 機械設計的一般原則和程序 319
6.1.2 機械零件的設計準則 322
6.1.3 許用應力和安全係數 323
6.2 平面機構的自由度 325
6.2.1 運動副及其分類 326
6.2.2 平面機構運動簡圖 326
6.2.3 機構具有確定運動的條件及平面機構自由度 328
6.3 平面連杆機構 330
6.3.1 鉸鏈四杆機構的基本形式和特性 330
6.3.2 曲柄存在的條件 330
6.3.3 鉸鏈四杆機構的演化 331
6.4 凸輪機構 334 6.4.1 凸輪機構的應用和類型 334
6.4.2 從動件的基本運動規律 335
6.4.3 直動從動件盤形凸輪機構的輪廓曲線的繪製 337
6.5 螺紋連接 339
6.5.1 螺紋的常用類型和主要參數 339
6.5.2 螺旋副的受力分析、 效率和自鎖 340
6.5.3 螺紋連接的基本類型 341
6.5.4 螺紋連接的強度計算 342
6.5.5 螺紋連接設計時應注意的問題 343
6.6 帶傳動 344
6.6.1 帶傳動的工作情況分析 344
6.6.2 普通V帶傳動的主要參數和選擇計算 346
6.6.3 帶輪的材料和結構 351
6.6.4 帶傳動的張緊與維護 352
6.7 齒輪機構 352
6.7.1 齒輪機構的特點與類型 353
6.7.2 直齒圓柱齒輪各部分名稱和尺寸 353
6.7.3 漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件和連續傳動條件 354
6.7.4 齒輪的失效 355
6.7.5 直齒圓柱齒輪的強度計算 356
6.7.6 斜齒圓柱齒輪傳動及其受力分析 360
6.7.7 齒輪的結構 360
6.7.8 蝸杆傳動 361
6.8 輪系 363
6.8.1 定軸輪系及其傳動比 363
6.8.2 周轉輪系及其傳動比 364
6.9 軸 365
6.9.1 軸的分類 365
6.9.2 軸的材料 366
6.9.3 軸的結構 366
6.9.4 軸的計算 367
6.9.5 軸轂連接類型 369
6.10 滾動軸承 371
6.10.1 滾動軸承的分類 372
6.10.2 滾動軸承的代號 374
6.10.3 滾動軸承的選擇計算 375
複習題 377
複習題答案與提示 385
模擬試題 (一) 390
模擬試題 (一) 答案 396
模擬試題 (二) 402
模擬試題 (二) 答案 409
參考文獻 414
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