內容簡介
《高等內燃機學》為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,分為基礎理論、計算機仿真及電子控制管理系統、人工智慧及智慧型控制技術的套用等三部分,共8章。內容包括熱力學及化學反應動力學、計算流體動力學、計算機數值模擬技術在內燃機性能研究中的套用、有限元方法在內燃機結構分析中的套用、電子管理系統、人工智慧技術、軟計算方法、控制理論等現代新技術在內燃機工程中的套用。《高等內燃機學》可作為相關專業研究生教材,也可作為科研人員、專業工程技術人員的參考書。
目錄
第1章 熱力學及化學反應動力學1.1 概論
1.2 簡單熱力學體系的特性
1.2.1 定義
1.2.2 熱力學特性
1.3 熱力學第一定律
1.3.1 閉合變化中的功和熱量的關係——熱功當量
1.3.2 不閉合變化中的功和熱量的關係
1.3.3 熱力學能
1.3.4 幾點說明
1.4 熱力學第二定律
1.4.1 熱力學第二定律的表述
1.4.2 卡諾循環與卡諾定理
1.4.3 熵
1.5 可用能(火用)
1.5.1 (火用)的定義
1.5.2 (火無)
1.5.3 能量分析與(火用)分析
1.5.4 物理(火用)和化學(火用)
1.5.5 (火用)平衡和(火用)損失
1.5.6 柴油機循環的可用能平衡計算
1.6 工作介質(工質)
1.6.1 理想物質
1.6.2 狀態方程式
1.6.3 理想氣體的混合物
1.6.4 熱力學第一定律套用於化學反應——無分解反應
1.6.5 熱力學第二定律套用於化學反應——有分解反應
1.6.6 可變成分的氣體混合物熱力學
1.6.7 化學反應熱力學
1.6.8 內燃機燃燒產物的化學平衡計算
1.7 內燃機工作循環
1.7.1 內燃機的理想循環
1.7.2 內燃機循環的有限時間熱力學分析
1.8 化學反應動力學
1.8.1 基本概念
1.8.2 化學反應速度
1.8.3 鏈反應
1.8.4 鏈反應的自燃理論
1.8.5 碳氫燃料燃燒過程的化學反應動力學模型
參考文獻
第2章 計算流體動力學及其在內燃機工程中的套用
2.1 概論
2.2 流動問題的數值模擬
2.2.1 流體動力學基本方程、方程的解及定解條件
2.2.2 湍流模型
2.2.3 兩相流體動力模型
2.2.4 邊界條件
2.2.5 離散方法
2.2.6 格線生成技術
2.2.7 數值計算方法
2.3 氣體流動的數值模擬
2.3.1 特徵線法
2.3.2 一維不定常等熵流動
2.3.3 等熵流動特徵方程的數值解法
2.4 計算軟體簡介
2.5 計算實例
參考文獻
第3章 計算機數值模擬技術在內燃機性能研究中的套用
3.1 概論
3.2 數學模型
3.3 內燃機工作過程數值模擬
3.3.1 工作過程計算的用途
3.3.2 工作過程數值計算的數學模型
3.3.3 四衝程渦輪增壓柴油機工作循環的模擬計算
3.4 柴油機燃燒過程模擬計算
3.4.1 概述
3.4.2 準維燃燒模型及計算方法
3.4.3 排放物生成模型及計算方法
3.4.4 柴油機燃燒過程的多維數值計算模型
3.5 柴油機瞬態特性的數值模擬
3.5.1 概述
……
第4章 有限元法在柴油機結構分析中的套用
第5章 柴油機的電子控制技術
第6章 人工智慧技術及其在內燃機工程中的套用
第7章 軟計算方法及其在內焰機工程中的套用
第8章 控制理論及在內燃機工程中的套用
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精彩書摘
第1章 熱力學及化學反應動力學1.1 概論
熱力學是研究力的現象和熱的現象兩者之間相互關係的科學。熱力學是熱現象的巨觀理論,採用的方法是把系統中大量的微觀質點作為一個整體,以研究其表現出來的各種性質。因此,熱力學並不以說明物體狀態變更的內部機理為其任務,熱力學的一些定律是用從經過實驗所確定的一些巨觀量之間的關係直接推導出一些巨觀量之間的其他關係。熱力學與分子運動學之間的區別在於它們的出發點不同和所運用的方法亦不相同。分子運動論的觀點認為物質是由大量的微小質點(分子、原子)所組成,把從實驗直接觀察到的物體性質(壓強、溫度等)理解為物體內諸質點作用的結果,分子運動理論運用統計的方法,它不關心個別質點的運動而只關心那些表征大量質點集體運動的平均數量。熱力學的研究則不考慮到分子和原子,不依賴於統計力學,不需要作出各種簡化的假設,因而一般是精確和可靠的。熱力學的缺點在於它沒有深入到現象的運動機理中去。