[按需印刷] 工程傳熱傳質學 (上冊)(第二版)

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王補宣 著
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店鋪: 科學齣版社旗艦店
齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030441584
商品編碼:10682745818
包裝:平裝
開本:16
齣版時間:2015-11-26
頁數:356
字數:900

具體描述


內容介紹
《工程傳熱傳質學(第2版)》是為滿足研究生 培養需要而撰寫的,全書共16章,分上、下兩冊。本 書是其中的上冊,由王補宣編著。本書包括第1~7章 。第1章為全書總綱性導論,第2~7章係統深入地闡 明傳熱基本方式的導熱、輻射傳熱和對流傳熱,包括 對流分析的理論基礎。注重明確的物理概念,並且嚴 格地由過程的物理模型建立起相應的數學模型,著重 啓示工程應用、分析研究的基本觀點和演習數理方程 的解法。
本書可供從事傳熱傳質研究和高新技術開發研究 的工程設計人員參考,也可供高等院校師生,從事交 叉學科領域及需要充實傳熱傳質基礎知識及其運用者 參考。


目錄
目錄 第二版前言 第*版(下冊)前言 第1章 導論 1 §1-1 傳熱傳質學的研究對象和方法 1 §1-2 傳熱的基本方式 3 §1-3 導熱的基本定律和導熱係數 6 §1-4 對流換熱和放熱係數 12 §1-5 熱輻射的基本定律和輻射換熱 15 §1-6 穩定傳熱與電路模擬分析法 21 §1-7 傳質與質擴散係數 23 §1-8 單位製 25 參考文獻 27 第2章 導熱理論及其在一維穩定導熱解析中的應用 29 §2-1 導熱微分方程 29 §2-2 導熱過程的單值性條件 34 §2-3 直角坐標的一維穩定導熱 36 §2-4 圓柱坐標的一維穩定導熱 43 §2-5 球坐標的一維穩定導熱 50 §2-6 有內熱源的一維穩定導熱 52 §2-7 樞軸的穩定導熱 62 §2-8 肋壁的穩定導熱 66 §2-9 接觸熱阻 75 參考文獻 77 第3章 二維和三維穩定導熱 79 §3-1 分析方法概述 79 §3-2 解析法 80 §3-3 虛擬熱源和映象法 87 §3-4 圖解法 92 §3-5 數值解法 95 §3-6 模擬法 105 §3-7 導熱形狀因子 107 參考文獻 109 第4章 不穩定導熱 111 §4-1 內部熱阻可被忽略時的不穩定導熱 111 §4-2 大平闆的不穩定導熱 121 §4-3 半無限大物體的不穩定導熱 127 §4-4 不穩定導熱圖錶 134 §4-5 周期性的受熱或冷卻 143 §4-6 不穩定導熱的數值解法 149 §4-7 不穩定導熱的圖解法 154 §4-8 不穩定導熱的熱源解法 158 §4-9 移動熱源的動坐標轉換法 167 參考文獻 173 第5章 熱輻射性質 175 §5-1 熱輻射的物理基礎 175 §5-2 固體和液體的熱輻射性質 183 §5-3 氣體熱輻射性質 188 §5-4 火焰輻射 198 §5-5 自然環境中的熱輻射 200 參考文獻 208 第6章 輻射傳熱 211 §6-1 由透明介質隔開的固體之間的輻射換熱 211 §6-2 角係數 222 §6-3 輻射傳熱的網絡模擬法 232 §6-4 遮熱闆 236 §6-5 正反射錶麵之間的輻射換熱 239 §6-6 通過吸收和透射性介質的輻射換熱 244 §6-7 輻射放熱係數和輻射導熱係數 250 §6-8 平衡溫度 251 §6-9 輻射能的傳遞方程 255 參考文獻 259 第7章 對流傳熱原理 260 §7-1 對流換熱的物理基礎 260 §7-2 流體運動的基本方程 277 §7-3 不可壓流體沿平闆邊界層層流放熱的精確解法 286 §7-4 邊界層近似分析解法 299 §7-5 湍流時熱量傳遞與動量傳遞的比擬 310 §7-6 不可壓流體沿平闆邊界層湍流時的放熱 316 §7-7 湍流傳熱理論的進展 321 §7-8 量綱分析和相似原理 329 參考文獻 336 索引 339

在綫試讀
第1章導論 §1-1傳熱傳質學的研究對象和方法 傳熱傳質學是研究由於有溫度差異所引起的能量傳遞過程?包括有“相變”時的相際傳遞和多組分物係因組分分布不均勻的濃度差異伴隨發生物質遷移現象的一門科學? 差異就是矛盾,當物體內部或物係之間齣現溫度差異,或者溫度不相同的物體彼此接觸時,就有瞭相對比較“熱”和“冷”的矛盾雙方,總會發生熱量從溫度較高區傳往溫度較低區的傳遞過程,常稱之為“傳熱”?所傳遞的熱量,無法直接看到,但所産生的效應是可被觀察和測定的?體積不變時的物體得到或傳齣熱量,將引起“內能”的增減,反映為溫度的升降,或者産生“相”和凝聚態的變化?自發的傳熱,永遠使對立的冷?熱雙方各自嚮自己的反麵轉化:原先溫度比較高的,因傳走熱量而逐漸被冷卻;原先溫度比較低的,則因得到熱量而逐漸被加熱?這樣,隨著相互之間溫度差異的縮小,zui終將建立起溫度一緻的“平衡”狀態?如果想維持某部分的溫度高於另一部分的溫度,就必須從外界不斷嚮溫度高的那部分補充所傳走的熱量,並從溫度低的那部分取走所傳入的熱量? 傳熱,當然包括熱量傳遞同時,齣現能量形式之間轉化的更復雜的過程?例如,高速氣流對固體錶麵的“氣動加熱”效應,電機電器的通電發熱,電光源在白熾高溫下的輻射熱,化學反應總伴隨著吸熱或者放熱等,所傳遞的熱量就來源於機械能?電能?光能?化學能等其他形式的能量轉化為內部分子隨機“熱運動”形式的熱能?因此,廣義的傳熱學可被看做是“能量傳遞學”?而研究熱和其他形式能量之間相互轉化的科學分支是“熱力學”?這錶明:傳熱過程必須遵守熱力學第*定律和熱力學第二定律這兩個自然規律?熱力學第*定律所闡明的,是運動不滅?能量守恒和可轉化的自然法則,任何傳熱過程決不能違背能量收支平衡的原則?熱力學第二定律指齣自然界的過程總是有條件進行的,傳熱隻能從溫度較高處傳往溫度較低處,引起“熵”增和能量可用性的損失[1,2]?熱力學把傳熱量和功量(包括機械功?電功等)作為“轉移能”而與宏觀的位能?動能?內能的作為“儲存能”明確區彆開來?轉移能是由過程前後儲存能的改變轉化來的?但是,經典熱力學隻限於研究“平衡態”和保持動平衡的“可逆過程”?而熱量傳遞的過程是溫度不平衡的結果,是典型的不可逆過程,必須由另一個學科分支對傳熱的快慢程度進行定量分析和計算,這個學科分支就是“傳熱學”?具體地說,如果不發生能量形式的轉化,單純傳熱過程的外傳熱量將是過程前後的內能差與功量的代數和?這種熱力學分析,既不涉及傳熱的機理,也不涉及外傳熱量所需時間的長短?溫差越大,傳熱越快,引起能量可用性的損失越多?專門研究傳熱的規律,計算給定條件下的傳熱速率和“熱流量”①的大小,是傳熱學的任務?傳熱學和熱力學,是理解各種熱物理現象的理論基礎,也是創新熱利用和熱管理技術及其經濟性分析的重要依據? 在現代工程設計和運行中,經常遇到有關加熱/冷卻?蒸發/凝結?熔化/凝固?隔熱保溫等各種各樣的實際問題?例如,熱工和化工技術人員在評價鍋爐?製冷機?換熱器和反應器的設備大小?能力和技術經濟指標時,就必須進行詳盡的傳熱分析?一些工作在高溫氣氛下的部件,如燃氣輪機的透平葉片和燃燒室壁,能否在設計工況下長期正常運行,取決於保護金屬結構材料的冷卻措施是否閤適可靠,還需重視熱應力和由此引起的形變等問題?許多新興技術裝備,如原子反應堆的堆芯?大功率火箭的噴管?緊密的電子器件?重返地麵的宇宙飛行器等,要使設計和運行安全可靠,必須嚴密控製傳熱情況以維持閤理的預期工作溫度?而對連續工作的電機?變壓器和軸承,同樣要防止因超溫過熱而損傷設備?在機械製造工藝方麵,不僅熱加工直接牽涉到溫度分布和隨時間變動速率的控製問題,精密機床的切削速度也會引起刀具和加工件的發熱並影響加工精度和刀具壽命?建築部門將遇到圍護結構的隔熱保溫?大型混凝土結構在快速澆灌中齣現熱應力等技術問題?列舉的所有傳熱問題可歸納為兩種類型:一類著眼於傳熱速率的大小及其控製問題,或者增強傳熱以縮小設備尺寸或提高生産能力,或者削弱傳熱以避免散熱損失或保持設備內部低於周圍環境溫度;另一類著眼於溫度分布及其控製問題?控製傳熱,必須按照客觀規律,分析傳熱的具體情況,找齣有效的控製措施?有關高溫部件保護性冷卻的進展,使傳熱與傳質緊密地結閤起來,傳熱學逐漸引申為傳熱傳質學? 像其他工程科學一樣,工程傳熱傳質學也需要在解決實際問題時作齣適當的假定和簡化條件?對工程研究來說,通常不可能完全確切地描寫實際現象的一切方麵,總要揚棄某些次要方麵,作齣近似化的處理?這可以運用“數量級”分析的方法,暫時先忽略那些影響程度相對很小的因素,使復雜的問題基本得到解決而又保證必要的準確性?當然,在錶達這種zui後的解答時,一定要強調所依據的假定和近似假設條件?物質的熱力學性質和傳遞性質(或叫“遷移性質”),往往隨溫度改變,如果選定適宜的平均值並取作常量處理,傳熱速率的計算將大為簡化,不會引起zui終結果的明顯誤差?例如,固體受熱時,體積膨脹所做的功,相對於內能的增加,總可被忽略不計;氣體分子的間距雖比固體和液體的都大,除非壓力太低,氣體過於稀薄,分子相互碰撞的“自由徑”長度比起傳熱分析所考慮對象的幾何尺寸來,仍然小到可以看做是“連續”介質?再例如,長期連續運行後,會使鍋爐?換熱器和反應器的受熱麵上結垢而削弱傳熱速率,需要在設計時引進閤理的安全係數或預估垢層影響,免得運行一段時間後達不到銘牌齣力?這種解決問題的簡化和近似,需要從事設計和運行改進的科技人員具有一定的工作經驗和細緻考慮問題的能力? 自然界到處存在著溫度差異,傳熱是一種非常普遍的自然現象?但是,傳熱又有它復雜的一麵,可以有不同的基本方式;傳熱速率並不由單一的關係式所決定,而是不同的方式分彆受不同物理定律的製約?所以,盡管人們基於對熱與冷的現象本質的追究,很早就開始摸索傳熱的規律性,但傳熱學單獨形成一門係統的科學,卻隻有一個世紀的曆史?理論的基礎是實踐,又轉過來為實踐服務?隨著科學技術的日新月異,特彆在原子能和其他新能源的開發利用?宇宙航行等尖端技術方麵不斷齣現新的傳熱和隔熱等關鍵問題,促使傳熱學得到越來越迅速的發展?電子計算機的逐步普及,計算和測試技術的繼續改進,也正在豐富傳熱傳質研究的手段,從而加速傳熱傳質研究的進展? 本章作為全書的總綱性導論,在隨後幾節中將扼要介紹傳熱的基本方式,給齣有關的定義和zui基本的概念,以便由淺入深?由簡單到復雜,相互聯係地分章討論時,不會看不到全局而損害對整體的考慮?既重視本質性的基礎分析,也適當展示應用的發展趨勢性,提供相關的資料信息? §1-2傳熱的基本方式 在傳熱文獻裏,通常認為傳熱可有三種不同的基本方式:“熱傳導”?“熱對流”和“熱輻射”? “熱傳導”簡稱“導熱”,是指溫度不同的各部分物質僅僅由於直接接觸,沒有相對宏觀運動時所發生的能量傳遞現象?導熱是物質的本能?如果追根究底,根據分子運動論,溫度是物質熱運動激烈程度的衡量,隻要物體內部溫度分布不均勻,不同地點微觀粒子的動能就不會相等,通過氣體中分子或原子彼此碰撞?液體和不導電固體(介電質)中彈性波的作用,或者在金屬中還依靠自由電子從溫度較高區嚮較低區的擴散而引起能量的傳播? “熱對流”是指流體(氣體或液體)中溫度不同部分相互混閤的宏觀對流運動引起熱量傳遞的現象?流體溫度分布不均勻時,也將本能地産生導熱?因此,熱對流總和流體的導熱同時發生,原則上可以看做是流體流動時的導熱?工程上zui具有實際意義的是相對運動著的流體與所接觸的固體壁麵之間的熱量交換,一般稱為“對流換熱”,簡稱“放熱”或“給熱”過程?無論“放熱”或“給熱”都不過是一種技術名詞,用來泛指流體與壁麵之間溫度較高的一方把熱量傳給溫度較低的另一方?此時,流體的運動情況將主要影響熱對流作用的有效性?研究對流傳熱,總離不開流體的導熱和流體力學的基礎性考慮? “熱輻射”是指物質對外發射波長0.1~100μm的“熱射綫”在空間傳遞能量的現象?波長從單色紫光的0.38μm到單色紅光的0.76μm的部分熱射綫是人眼能分辨的可見光,波長超過0.76μm的射綫是紅外綫,而波長短於0.38μm的則是紫外綫?習慣上,“輻射”常被用來概括電磁波的發射,電磁波所載運的能量就稱為“輻射能”,是以光速推進?依靠光(量)子傳遞的能量,可以更形象地把發射電磁波當做對外發射射綫的“能束”?熱射綫載運的輻射能則稱為“輻射熱”?太陽嚮地球錶麵輻射熱量,就是典型的熱輻射過程?其實,任何可見的物體都在連續嚮外發射輻射熱,溫度越高,不僅熱輻射越強,而且輻射能量按波長分布的比重將越多地從紅外轉嚮可見光部分?例如,工程上zui常遇到的是溫度低於1500℃的熱輻射,輻射能量絕大部分集中在紅外部分,可見光和紫外部分所占的份額小到可忽略不計?正由於這個緣故,往往把熱輻射看做是紅外輻射?但是,太陽錶麵溫度高達6000K左右,太陽輻射熱總量1/3集中分布在可見光部分?可見光的輻射可直接觀察,所以常用光輻射來對比理解熱輻射現象?當熱射綫穿過空間,落在固體或流體錶麵時除瞭一部分能量將被錶麵反射以外,都將被錶麵薄層裏密集的分子所吸收?金屬的這個錶麵薄層厚度隻有零點幾微米,非導電體也不過零點幾毫米?玻璃?石英之類的固體和多數液體對於可見光具有一定的透明性,對紅外輻射同樣錶現為強烈的吸收性?可以認為:在一般密實固體內部和液體中不會有輻射熱的傳播?氣體分子的自由徑較大,容許熱射綫在分子之間的空隙裏穿行,而熱輻射可透過相當厚的氣體層? 熱輻射不同於導熱和熱對流,是不接觸的傳熱方式,不依賴常規物質的中間媒介作用,是高度真空中唯*能傳遞能量的方式?兩個不接觸的物體錶麵,或者固體或液體錶麵與周圍氣體間的相互輻射和吸收,就構成“輻射換熱”或“輻射傳熱”過程,引起淨熱量從溫度較高的一方嚮溫度較低的另一方轉移?除非存在空氣夾層或者氣隙,在不透明的密實固體內部隻能由導熱傳遞熱量?液體和氣體各處的溫度不一緻時,除瞭流體(液體或氣體)層非常薄以外,總會在發生導熱的同時,因密度的差異齣現“自然對流”?氣體中,還可以有熱輻射起作用?無論導熱?對流換熱或輻射換熱,都需要有傳熱溫差,這是它們的共性?工程上常遇到的傳熱過程,往往是導熱?熱對流和熱輻射三種方式的具體組閤?例如,對於現代工業企業裏zui常見的各種換熱器,讓溫度不同的兩種流體(氣體或液體)在器內流過時,為瞭防止它們彼此混雜而用固體壁隔開,這樣,從進口到齣口,熱流體傳熱給冷流體的結果是熱流體被冷卻,而冷流體則被加熱?在圖1-2-1示意的熱流體傳熱給冷流體的整個過程中,實際上包含三個串聯的階段:熱流體與固體壁麵左側錶麵之間的對流換熱;固體壁內部的導熱;固體壁右側錶麵與冷流體之間的對流換熱?當流體不是液體而是氣體時,壁麵和氣體之間既可以依靠對流換熱,還可以因壁麵發射和吸收熱射綫而齣現輻射換熱?若熱流量Q①不隨時間改變,則稱換熱的工況“穩定”?此時,熱流量Q也必須沿途成為常量?因為左側傳給壁麵的熱流量Q1若與右側從壁麵傳走的熱流量Q2不相等時,固體壁就會蓄積或者損失熱量,錶現為壁溫的升降,從而改變壁和兩側流體之間的溫差,不可能保持原有的熱流量Q1和Q2穩定不變? 分析實際傳熱問題,不僅需要弄清楚哪些基本方式在起作用,還應搞清傳熱過程屬於“穩定”還是“不穩定”②?工程傳熱問題很多屬於工況“穩定”的類型?調節換熱器的工況,改變熱流體/冷流體的進口溫度和流量時,或者把熱處理件投入爐中加熱升溫所經曆的是不穩定傳熱過程?這種隨時間變動的熱現象總是比穩定傳熱的現象復雜得多?一種特殊的情況是環境溫度重復周期性地變化,當每一個周期都與前一個周期或後一個周期的發展過程完全相同時,就稱其為“周期性傳熱”或“準穩定傳熱”過程? 參看圖1-2-1,經驗錶明:在穩定工況下,每單位時間通過平壁所傳遞的“熱流量”Q將正比於平壁兩側流體的溫差(tf,1-tf,2)(℃)和平壁錶麵積F(m2),或 式中,比例係數k以W/(m2?℃)③計,稱為“傳熱係數”,代錶兩側流體溫度相差1℃時,單位時間每平方米傳熱麵積所能傳遞的熱量?若引進單位麵積的“熱流密度”(或“熱流通量”,也可稱為“熱流強度”)q(W/m2),即q=Q/F,代錶每平方米傳熱麵積所負擔的熱流量,則 換熱器所需承擔的總熱流量Q可以看做是換熱器的“總熱負荷”,而q則是“麵積熱負荷”?很明顯,傳熱係數k越大,傳熱越強烈,換熱器能夠承擔更大的“麵積熱負荷”,具備更大的傳熱能力?但是,k值隻錶徵過程進行強弱的數字鑒定,並未揭示齣過程的實質?如果兩個結構完全相同的換熱器,試驗的結果指齣一個換熱器的傳熱係數k1高於另一個換熱器的傳熱係數k2,那麼僅從這兩個數值k1和k2還不能確定第二個換熱器工作不好的原因?圖1-2-1所示意的通過平壁的穩定傳熱過程實際上有著廣泛的代錶性,如鼕季的室內空氣嚮室外大氣的散熱?各種工業爐和鍋爐爐牆的對外散熱等,都是這方麵的典型實例?此時,和換熱器相反,k值越大,說明熱損失越多,要想維持適宜的室溫和爐內溫度,就需要增加供熱設備的負擔? 任何有意義的工程分析,總包含兩個方麵:定性判斷和定量計算?舉例來說,要改進換熱器的工作,提高它的傳熱能力,需要具體進行定性分析,判斷增大傳熱速率的各種可能途徑,通過定量計算以確定傳熱速率究竟能增大到多大?事實上,傳熱係數k的大小將取決於兩種流體的各自性質和流動情況以及固體壁的材料?形狀和大小等許多因素?作齣這種影響k值的定性和定量分析,必須研究各種不同的傳熱方式所受控的物理定律和關係式,弄清楚各不同傳熱方式同時起作用的並聯或串聯的性質? §1-3導熱的基本定律和導熱係數 導熱屬於接觸傳熱,是連續介質就地傳遞熱量,並無各部分物質之間宏觀的相對位移?在密實?不透明的固體內部,隻能依靠導熱的方式傳遞熱量?導熱永遠和溫度分布不均勻聯係在一起,是熱運動的擴散傳播? 在(x,y,z)直角坐標係中,連續介質各個地點在同一時刻τ的溫度分布,亦即“溫度場”zui一般的數學錶達式為t=f(x,y,z,τ)(a) 溫度場不隨時間變動時稱為“穩定溫度場”,由此産生的導熱為“穩定導熱”?溫度隻沿x一個坐標軸發生變化的“一維”穩定溫度場具有zui簡單的數學錶達式:t=f(x)?t為常量時就變成溫度均勻一緻的平衡態,不會再有導熱現象存在? 圖1-3-1溫度梯度定義的示意圖 任何給定地點的溫度不可能在同一時刻τ具有一個以上的不同值,所以兩個不同溫度的等溫麵或兩條等溫綫絕不會彼此相交?參看圖1-3-1,在等溫麵上,不存在溫度差異,也就不可能有熱量的傳遞?導熱隻能沿著等溫麵的法綫方嚮,並且朝著溫度降低的方嚮進行?令 錶示τ時刻?在某個地點朝著溫度增加方嚮的溫度變化率,稱為“溫度梯度”?如果是穩定溫度場,那麼溫度梯度僅僅決定於地點,不跟隨時間而變動?此時
《工程傳熱傳質學(上冊)》(第二版)圖書簡介 本書是“工程傳熱傳質學”係列叢書的第二版上冊,旨在係統、深入地闡述工程領域中至關重要的傳熱與傳質基本原理、分析方法及應用技術。作為一本麵嚮工程技術人員、高等院校研究生和高年級本科生的經典教材,第二版在繼承第一版紮實基礎的同時,充分吸收瞭近年來傳熱傳質學研究的最新進展和工程實踐中的新需求,力求在理論的嚴謹性、方法的實用性以及內容的更新性上達到更高的水平。 核心內容概覽: 本上冊著重於傳熱學的基礎理論和基本傳熱方式的深入探討。內容涵蓋: 1. 緒論與基本概念: 傳熱與傳質的意義與範疇: 詳細闡述瞭傳熱與傳質現象在現代工業生産、能源利用、環境保護、生物醫學等眾多工程領域中的不可替代的作用,引齣本書的研究對象和基本研究方法。 熱力學與傳熱學聯係: 梳理瞭熱力學定律與傳熱學之間內在的關聯,明確傳熱學在能量守恒和熵增原理基礎上的獨特性質,為後續分析奠定基礎。 傳熱基本定律: 詳盡介紹瞭傅裏葉定律(熱傳導)、牛頓冷卻定律(對流換熱)和斯忒藩-玻爾茲曼定律(輻射換熱)這三大基本傳熱定律的物理意義、數學錶達式及其適用條件,為建立各類傳熱模型提供核心工具。 傳熱單位與量綱分析: 統一瞭傳熱過程中的各種物理量單位,並引入量綱分析方法,強調其在建立無量綱準數、簡化復雜問題、進行模型試驗和推廣實驗結果中的重要性。 2. 穩態熱傳導: 一維穩態熱傳導: 係統講解瞭平麵壁、圓柱壁、球壁等簡單幾何體的穩態熱傳導分析方法,重點分析瞭等溫邊界、恒熱流密度邊界、對流換熱邊界等不同類型邊界條件下溫度分布的求解。引入瞭“熱阻”的概念,將復雜傳熱過程直觀化,便於工程計算。 多維穩態熱傳導: 介紹瞭多維熱傳導的基本方程,並著重闡述瞭求解多維穩態問題的常用方法,包括分離變量法、格林函數法、數值方法(有限差分法、有限元法)等。通過豐富的算例,展示瞭這些方法在實際工程問題中的應用。 擴展錶麵(散熱片)傳熱: 詳細分析瞭散熱片(翅片)在增加對流換熱麵積、提高換熱效率方麵的作用,推導瞭不同形狀(直翅、環翅等)和邊界條件下的翅片溫度分布和效率計算公式,並討論瞭翅片優化設計的基本原則。 復閤物體傳熱: 針對由不同材料層疊組成的復閤壁體的穩態熱傳導問題,給齣瞭熱阻疊加的簡化計算方法,並討論瞭接觸熱阻的影響。 3. 非穩態熱傳導: 非穩態熱傳導基本方程: 建立瞭非穩態熱傳導的數學模型,引入瞭傅裏葉數(瞬態數)等關鍵無量綱參數,分析瞭熱擴散率的物理意義。 集總參數法: 在 Biot數(莫比烏斯數)小於特定閾值的情況下,推導瞭集總參數法的適用條件和溫度隨時間變化的指數衰減規律,提供瞭處理物體內部溫差不顯著的簡化分析手段。 解析解法: 針對簡單幾何體(如無限大平闆、長圓柱、實心球)在階躍邊界條件下的非穩態溫度響應,係統介紹瞭利用傅裏葉級數、拉普拉斯變換等數學方法求解的方法,並對求解結果進行瞭深入的物理解釋。 圖形法與數值法: 介紹瞭利用圖錶(如L-K圖)進行非穩態傳熱分析的近似方法,並重點闡述瞭有限差分法在求解復雜非穩態傳熱問題中的應用,包括差分格式的建立、迭代計算過程及收斂性討論。 4. 對流換熱: 對流換熱基本概念與分類: 詳細闡述瞭對流換熱的機理,區分瞭自然對流(自由對流)和強製對流(外力作用下的對流),以及層流和湍流兩種流動狀態。 相似性原理與無量綱準數: 深入講解瞭對流換熱研究中至關重要的相似性原理,係統介紹瞭雷諾數(Re)、普朗特數(Pr)、努賽爾數(Nu)、格拉曉夫數(Gr)等核心無量綱準數的物理意義,以及它們在建立和關聯對流換熱準數關聯式中的作用。 強製對流換熱: 管內強製對流: 詳細分析瞭圓形管道、矩形管道等內部強製對流換熱的特點,給齣瞭層流和湍流狀態下,充分發展區和入口段的努賽爾數關聯式,並討論瞭流體性質隨溫度變化的影響。 管外強製對流: 介紹瞭平闆、圓柱、圓帶繞流等外部強製對流換熱的分析方法,重點闡述瞭管束換熱器的設計與計算。 自然對流換熱: 自然對流的基本方程與判據: 建立瞭描述自然對流的能量方程和動量方程,引入瞭瑞利數(Ra)等判據,用於判斷自然對流的發生和流動狀態。 平闆、立壁、圓柱等錶麵的自然對流: 詳細分析瞭不同幾何錶麵上自然對流換熱的特點,給齣瞭相應的努賽爾數關聯式。 混閤對流: 討論瞭當強製對流和自然對流作用相當時,混閤對流換熱的特點和分析方法。 相變傳熱: (本冊在此部分進行初步介紹,為下冊的詳細闡述鋪墊) 沸騰換熱: 簡要介紹沸騰換熱的幾種模式(如泡狀沸騰、膜狀沸騰)及其特點,引齣臨界熱流密度和 न्यूनतम熱流密度等重要概念。 冷凝換熱: 簡要介紹膜狀冷凝和滴狀冷凝的機理,為理解能量迴收和蒸汽動力循環係統中的換熱過程奠定基礎。 本書特色與優勢: 理論體係嚴謹: 緊密圍繞熱力學基本原理,係統闡述瞭傳熱傳質學的理論框架,確保瞭公式推導的邏輯性和物理概念的準確性。 工程應用導嚮: 盡管注重理論深度,但本書始終關注工程實際應用。書中穿插瞭大量的工程算例,演示瞭如何運用所學理論解決實際工程問題。 方法論全麵: 涵蓋瞭從解析解法到數值模擬的多種分析方法,為讀者提供瞭解決不同復雜程度工程問題的工具箱。 內容更新迭代: 第二版在保留經典內容的基礎上,更新瞭部分研究成果和工程案例,使其更符閤當前工程技術發展的要求。例如,對於數值傳熱部分的介紹,更加強調瞭現代計算流體力學(CFD)技術的應用。 語言清晰流暢: 采用嚴謹而又易於理解的語言,輔以高質量的圖錶和插圖,幫助讀者更直觀地掌握抽象的物理概念和復雜的數學推導。 結構化學習: 各章節邏輯清晰,由淺入深,層層遞進。每章末尾都附有習題,幫助讀者鞏固所學知識,檢驗理解程度。 適用對象: 本書是機械工程、熱能工程、化學工程、航空航天工程、環境工程、材料工程等相關專業的本科高年級學生、碩士及博士研究生理想的學習教材。同時,對於從事能源、化工、電力、 HVAC、製冷、電子器件散熱等領域的工程技術人員,本書也是一本不可多得的案頭參考書。通過對本書的學習,讀者將能夠: 深刻理解工程領域中熱量和物質傳遞的基本規律。 掌握分析和計算各種傳熱傳質問題的基本方法。 具備運用傳熱傳質理論解決實際工程問題的能力。 為後續更深入地學習和研究相關工程學科打下堅實的基礎。 結論: 《工程傳熱傳質學(上冊)》(第二版)是一部集理論深度、工程實用性與內容更新性於一體的權威著作。它將帶領讀者係統地探索工程世界中無處不在的熱量傳遞現象,為解決能源效率、設備性能、環境控製等一係列關鍵工程挑戰提供堅實的理論支撐和方法指導。

用戶評價

評分

我是一名業餘愛好者,對自然科學有著濃厚的興趣,尤其是物理學和工程學。《按需印刷] 工程傳熱傳質學 (上冊)(第二版)》這本書,吸引我的是它能夠將復雜的科學原理以一種清晰易懂的方式呈現齣來。我希望這本書能夠像一本科普讀物一樣,用生動形象的語言,解釋傳熱傳質學的基本概念。例如,在解釋熱對流時,我希望能夠看到關於風如何形成、海洋洋流如何運動等生活中的例子,而不僅僅是枯燥的數學公式。我希望書中能夠通過一些有趣的實驗或者觀察,來幫助我理解這些原理。例如,如何在傢中製作一個簡單的熱對流實驗,或者如何觀察生活中不同物體錶麵的熱輻射差異。我希望這本書能夠激發我對科學的進一步興趣,讓我能夠更深入地瞭解我們身邊的世界是如何運作的。這本書的封麵設計非常吸引人,顔色搭配也很協調,讓我忍不住想要翻開一探究竟。

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我是一名研究生,正在進行與換熱器設計相關的課題研究。我非常需要一本能夠提供最新研究進展和前沿技術的專業書籍。《按需印刷] 工程傳熱傳質學 (上冊)(第二版)》這本書給我帶來瞭極大的關注。我迫切希望書中能夠詳細介紹各種新型換熱器的原理和性能,例如微波加熱換熱器、膜式換熱器、以及利用生物仿生學原理設計的仿生換熱器等。同時,對於提高換熱器效率的關鍵技術,例如強化傳熱技術(如翅片、渦流發生器、錶麵改性等)和節能技術,我希望能有深入的探討,包括它們的理論基礎、設計方法、以及在不同應用場景下的效果評估。另外,我還需要瞭解一些數值模擬和實驗測試的方法,用於評估換熱器的性能。書中能否提供相關的指導,例如CFD模擬的網格劃分、湍流模型的選擇、邊界條件的設定,以及實驗數據的處理和分析方法,都將對我非常有價值。這本書讓我感受到一種“隨時更新”的可能,希望它能成為我研究路上的重要指引。

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這本《按需印刷] 工程傳熱傳質學 (上冊)(第二版)》在我手中,給我最直觀的感受就是它的“厚重感”。它不是一本輕鬆的讀物,而是一部需要我沉下心來,仔細研讀的學術著作。我一直對傳熱傳質學中的基本原理,例如傅裏葉導熱定律、牛頓冷卻定律、以及對流傳熱和輻射傳熱的各種關聯式,有著深入的探究欲望。我希望這本書能夠更清晰地闡述這些基本定律的物理意義,以及它們在不同條件下的適用範圍。我特彆關注書中對邊界條件和初始條件的討論,因為這直接關係到計算的準確性。另外,對於多物理場耦閤問題,例如傳熱與流體流動、傳熱與結構變形等,我非常希望書中能夠有相關的章節,介紹如何進行耦閤分析,以及相應的數值計算方法。我曾經在解決某個工程問題時,因為對邊界條件的理解不夠透徹,導緻計算結果偏差很大,影響瞭最終的設計方案。因此,對於邊界條件的詳細講解和多種典型邊界條件的數學錶徵,我抱有很大的期望。這本書的印刷質量非常齣色,紙張不易反光,油墨濃鬱,即使長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞,這是一個非常大的加分項。

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我是一名從事工業自動化控製的工程師,對於溫度、壓力等關鍵參數的精確控製有著極高的要求。《按需印刷] 工程傳熱傳質學 (上冊)(第二版)》這本書,我希望它能夠提供更多與控製相關的理論和方法。例如,在復雜傳熱過程中,如何建立準確的傳熱模型,並將其應用於實時控製係統?書中能否介紹一些先進的控製算法,如模型預測控製(MPC)、自適應控製等,在傳熱傳質過程中的應用?我特彆希望能夠看到一些關於動態傳熱過程的分析,以及如何通過控製手段來優化係統的瞬態響應和穩定性。另外,對於一些高精度測量技術在傳熱傳質領域的應用,例如紅外熱成像技術、熱電偶陣列等,書中是否能有所提及,以及如何處理和分析這些測量數據,也將對我非常有幫助。我希望這本書能夠幫助我更好地理解傳熱傳質過程的動態特性,從而設計齣更智能、更高效的控製係統。這本書的紙張觸感很好,印刷清晰,這讓我閱讀起來非常舒適。

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我是一名初學者,正在學習工程熱力學和傳熱傳質學,這本書《按需印刷] 工程傳熱傳質學 (上冊)(第二版)》是我備考和學習的重要參考書。我希望這本書能夠從最基礎的概念講起,循序漸進,逐步深入。對於一些抽象的理論,我期望書中能夠配以豐富的圖示和生動的比喻,幫助我理解。例如,在講解熱傳導時,如果能夠用生活中常見的例子,如燒水、烤麵包等,來解釋熱量是如何傳遞的,那將對我這個初學者非常有幫助。我尤其關注書中是否有針對初學者的習題,並附帶詳細的解答過程,這樣我纔能對照學習,及時糾正錯誤。我之前看的一些教材,雖然內容很全麵,但是對於初學者來說,過於晦澀難懂,導緻我學習起來非常吃力。我希望這本書能夠做到“平易近人”,讓我在掌握基本概念的同時,逐漸建立起對傳熱傳質學的興趣和信心。這本書的裝幀設計也很簡潔大方,沒有過多的花哨裝飾,更顯專業和嚴謹,這讓我對它的內容充滿瞭信任。

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作為一名在航空航天領域工作的工程師,我對材料在極端溫度下的傳熱傳質特性非常關注。《按需印刷] 工程傳熱傳質學 (上冊)(第二版)》這本書,我希望它能夠深入探討高溫、低溫、以及特殊環境(如真空、輻射環境)下的傳熱傳質問題。例如,我希望書中能夠介紹航天器在再入大氣層時的氣動加熱問題,以及如何通過材料的隔熱性能來保護航天器。同時,對於極低溫環境下的傳熱,例如液氦、液氮等低溫介質的冷卻,以及超導材料的傳熱特性,我也非常感興趣。另外,在航空發動機的研發過程中,高強度、耐高溫材料的傳熱設計至關重要。書中能否提供一些關於這些特殊材料的傳熱機理、性能評估以及設計優化方麵的介紹,將對我非常有幫助。這本書給我一種“專業而前沿”的信號,讓我相信它能夠為我提供有價值的參考信息,幫助我解決在航空航天領域麵臨的復雜挑戰。

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我是一名在新能源領域工作的工程師,一直緻力於提高能源利用效率,而傳熱傳質學是我工作中不可或缺的理論基礎。當我在網上看到《按需印刷] 工程傳熱傳質學 (上冊)(第二版)》這本書時,立刻被它吸引瞭。尤其是“第二版”的字樣,說明它經過瞭內容的更新和完善,這對於一本技術性很強的學科書籍來說至關重要。我非常關心書中是否涵蓋瞭最新的研究成果和工程應用案例。例如,在太陽能熱利用方麵,我希望能看到關於高效吸熱材料、熱管技術在太陽能集熱係統中的應用、以及先進的儲熱技術(如熔鹽儲熱、相變材料儲熱)的詳細介紹。同時,對於風力發電中的關鍵部件,如葉片、傳動係統的傳熱和散熱問題,以及電動汽車電池組的熱管理技術,書中是否能提供一些具體的分析模型和優化策略,這將對我非常有幫助。我希望這本書的例題能夠更加貼近實際工程項目,比如高層建築的空調負荷計算、工業爐的傳熱優化、化工過程中的換熱器設計等,並能提供詳細的計算步驟和結果分析,這樣我纔能更好地將理論知識轉化為實際解決問題的能力。

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我是一名經驗豐富的工藝工程師,主要負責化工生産過程中的熱量迴收和利用。對於《按需印刷] 工程傳熱傳質學 (上冊)(第二版)》這本書,我更看重其在實際工程應用方麵的指導意義。《按需印刷》這種形式,讓我覺得這本書的內容能夠緊跟技術發展的步伐,不會落伍。我希望書中能夠提供針對化工領域常見的熱量迴收技術,如餘熱鍋爐設計、熱泵技術在化工過程中的應用、以及廢熱發電係統的優化設計等。我對不同類型工業廢熱的特點,以及如何選擇最閤適的迴收方式,有著濃厚的興趣。此外,書中能否提供一些與化工過程安全相關的傳熱傳質問題分析,例如反應器內的傳熱失控、易燃易爆物料的冷卻設計等,也將對我非常有價值。我希望這本書能夠提供一些實際工程項目中的案例研究,分享成功經驗和遇到的挑戰,以及如何通過傳熱傳質學的理論來解決這些問題。這本書的封麵設計雖然簡潔,但傳遞齣一種專業和可靠的信號,讓我對其內容充滿信心。

評分

這本《按需印刷] 工程傳熱傳質學 (上冊)(第二版)》的“按需印刷”字樣,一開始就勾起瞭我的好奇心。我之前接觸過的很多專業書籍,無論是教材還是參考書,大多是批量生産,印量固定,一旦過時或者印數耗盡,就很難再找到。而“按需印刷”則暗示瞭一種更靈活、更及時的齣版模式,似乎能夠更好地應對知識更新換代快、特定領域需求變化大的情況。這讓我對這本書的內容質量和時效性有瞭初步的信心。我希望這本書能夠延續上冊的嚴謹風格,同時在內容上有所創新,例如,對於近年來新興的傳熱傳質技術,如微通道傳熱、納米流體傳熱、相變儲能材料的應用等方麵,能夠有更深入的探討和更前沿的介紹。而且,對於一些復雜的工程問題,我期待書中能夠提供更清晰的分析方法和實用的計算案例,幫助我更好地理解和解決實際工作中的難題。這本書的包裝和紙張質量也給我留下瞭深刻的印象,觸感溫潤,文字清晰,排版疏朗,這對於長時間閱讀來說,是非常重要的細節,能夠有效減輕閱讀疲勞。總而言之,這本書給我一種“為我而生”的感覺,讓我對它充滿瞭期待,相信它會成為我工程學習和實踐中的得力助手。

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我是一名大學的教師,正在準備下一學期的傳熱傳質學課程。對於《按需印刷] 工程傳熱傳質學 (上冊)(第二版)》這本書,我更關注其作為教學材料的適用性。《按需印刷》這種形式,似乎能夠為教師提供一種更靈活的教材選擇方式,不必受製於傳統的齣版周期和印量限製。我希望這本書在內容上能夠做到理論與實踐相結閤,既有紮實的理論基礎,又有豐富的工程案例。我希望書中能夠提供清晰的教學邏輯,例如,每一章的知識點是否循序漸進,難度是否適中,以及是否方便學生理解和掌握。我特彆關注書中是否有配套的教學資源,例如PPT課件、習題集、實驗指導等,這些都能夠極大地減輕教師的備課負擔。此外,對於一些前沿的研究方嚮,我希望書中能夠有所介紹,以便引導學生進行更深入的學習和探索。這本書給我的感覺是“為讀者量身定製”,讓我對其教學價值充滿期待。

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