數值傳熱學(第2版) 陶文銓 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陶文銓 著

圖書標籤:

• 數值傳熱
• 傳熱學
• 數值分析
• 計算流體力學
• 工程熱物理
• 陶文銓
• 第二版
• 高等教育
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店鋪： 南源圖書專營店

齣版社： 西安交通大學齣版社

ISBN：9787560514369

商品編碼：12218850509

包裝：平裝

齣版時間：2001-05-01

圖書基本信息
圖書名稱	數值傳熱學(第2版)	作者	陶文銓
定價	50.00元	齣版社	西安交通大學齣版社
ISBN	9787560514369	齣版日期	2001-05-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝
開本	128開	商品重量	0.722Kg

內容簡介

《數值傳熱學》（第2版）是在本書1988年（第1版）的基礎上修改增刪寫成的。引入和闡述瞭10年來國內外的有關科研成果和資料，重點介紹瞭橢圓型議程數值求解在工程流動與傳熱問題中的應用等內容，適當提高起點，刪減或簡化瞭部分內容。 本書可作動力、能源、化工、航空、冶空等類專業領域的研究生、大學生教材，也可供上述技術領域的科技人員閱讀。

作者簡介

目錄

第二版前言 第1章　緒論 　1.1　描寫流動與傳熱問題的控製方程 　1.2　控製方程的守恒與非守恒形式及單值性條件 　1.3　控製方程的數學分類及其對數值解的影響 　1.4　什麼是數值傳熱學及常用的數值方法 　1.5　數值傳熱學在現代傳熱學研究中的作用與地位 　1.6　本書內容介紹 　習題 　參考文獻 第2章　計算區域與控製方程的離散化 　2.1　空間區域的離散化 　2.2　建立離散方程的Taybr展開法及多項式擬閤法 　2.3　建立離散方程的控製容積積分法及平衡法 　習題 　參考文獻 第3章　離散方程的誤差與物理特性的分析 　3.1　離散方程的相容性、收斂性及穩定性 　3.2　分析初值問題穩定性的VOn Neuma血方法 　3.3　離散方程的守恒性 　3.4　離散方程的遷移性 　習題 　參考文獻 第4章　擴散方程的數值解法及其應用 　4.l　一維導熱問題 　4.2　多維非穩態導熱方程的全隱格式 　4.3　源項及邊界條件的處理 　4.4　求解離散方程的三對角陣算法及交替方嚮隱式方法 　4.5　管道內充分發展對流換熱的定義及求解實例 　4.6　管道內充分發展對流換熱的統一數學模型 　4.7　縱嚮內肋片管中的充分發展對流換熱 　4.8　長方形截麵通道內的充分發展對流換熱 　習題 　參考文獻 第5章　對流一擴散方程的離散格式 　5.1　對流項離散格式的重要性及兩種離散方式 　5.2　對流項的中心差分與迎風格式 　5.3　對流一擴散方程的混閤格式及乘方格式 　5.4　對流一擴散方程5種3點格式係數特性的分析 　5.5　關於對流項離散格式假擴散特性的討論 　5.6　可以剋服或減輕假擴散的格式或方法 　5.7　對流一擴散方程離散形式的穩定性分析 　5.8　多維對流一擴散方程的離散及邊界條件的處理 　習題 　參考文獻 第6章　求解橢圓型流動與換熱問題的原始變量法 　6.1　動量方程的源項及流場求解中的關鍵問題 　6.2　交錯網格及動量方程的離散 　6.3　求解Navier-Stokes方程的壓力修正方法 　6.4　SIMPLE算法的計算步驟及算例 　6.5　SIMPLE算法的討論及流場迭代求解的收斂判據 　6.6　SIMPLE算法的發展（SIMPLER，SIlVKLEC，SIMPLEX） 　6.7　加速SIMPLE係列算法收斂速度的一些方法 　6.8　開口係統流場計算中齣口法嚮流速的確定 …… 第7章 代數方程組的求解方法 第8章 求解橢圓型問題的渦量-流函數法 第9章 湍流動與換熱的數值模擬 第10章 網格生成技術 第11章 計算機傳熱學專題討論 主題索引 作者索引

編輯推薦

文摘

序言

《熱傳導理論基礎與工程應用》 本書係統闡述瞭熱傳導的基本理論，深入剖析瞭不同幾何形狀、邊界條件以及材料屬性下的熱傳導方程的求解方法。內容涵蓋瞭一維、二維及三維穩態與瞬態熱傳導問題，並著重介紹瞭數值計算方法在復雜熱傳導問題中的應用。 第一部分：熱傳導基本理論 熱傳導基本定律與方程： 詳細推導瞭傅裏葉熱傳導定律，並在此基礎上建立瞭熱傳導微分方程，探討瞭穩態與瞬態傳熱過程的本質區彆。 邊界條件與初始條件： 詳盡介紹瞭第一類（狄氏）、第二類（諾依曼）和第三類（羅賓）邊界條件，以及它們在實際工程問題中的物理意義和數學錶達。同時，對瞬態傳熱的初始條件進行瞭深入分析。 熱傳導的數學方法： 係統梳理瞭求解熱傳導方程的解析方法，包括分離變量法、傅裏葉級數展開法、拉普拉斯變換法等，並針對不同類型的問題給齣瞭詳細的求解步驟和示例。 傳熱係數與傳熱導數： 探討瞭對流傳熱和輻射傳熱的基本概念，並在此基礎上引齣總傳熱係數的概念，為後續工程應用奠定基礎。 第二部分：工程中常見的熱傳導問題分析 平麵壁、圓筒壁及球壁的穩態熱傳導： 分析瞭具有恒定邊界溫度或恒定熱流的簡單幾何體的穩態熱傳導問題，推導瞭各構件的等效熱阻，並討論瞭多層復閤壁的熱阻疊加。 肋片（散熱片）的傳熱分析： 深入研究瞭肋片的傳熱機理，包括肋片效率和肋片長度係數的概念，並推導瞭不同形狀肋片的溫升和散熱量計算公式，為提高換熱設備效率提供理論依據。 瞬態熱傳導問題： 重點分析瞭物體在外部環境溫度發生變化時的瞬態傳熱過程，介紹瞭集總參數法和半無限大區域體的瞬態傳熱，並探討瞭用圖解法或數值法求解復雜瞬態問題的可行性。 相變傳熱初步： 簡要介紹瞭沸騰、凝結等相變過程中的傳熱特點，並探討瞭相變對傳熱效率的影響。 第三部分：數值傳熱方法與應用 數值傳熱方法概述： 介紹瞭數值傳熱學的基本思想，包括離散化、求解代數方程組等核心概念。 有限差分法（FDM）： 詳細闡述瞭有限差分法的基本原理，包括差分格式的建立（如前嚮差分、後嚮差分、中心差分）、網格劃分、以及如何將偏微分方程轉化為代數方程組。重點講解瞭穩態和瞬態熱傳導問題的差分方程構建，以及顯式和隱式差分方法的特點與穩定性分析。 有限體積法（FVM）： 介紹瞭有限體積法的基本思想，強調瞭守恒性的重要性。闡述瞭控製體、通量和平均值的概念，以及如何通過對守恒方程在控製體內進行積分來推導離散方程。重點講解瞭基於有限體積法的離散格式，以及它在處理復雜幾何和非均勻網格時的優勢。 計算流體力學（CFD）軟件初步： 簡要介紹瞭幾種主流的CFD軟件（如ANSYS Fluent, OpenFOAM等）在熱傳導分析中的應用。闡述瞭前處理（幾何建模、網格生成）、求解器設置（物理模型、邊界條件、求解算法）和後處理（結果可視化、數據分析）的基本流程。通過實際算例演示，說明如何利用CFD軟件解決復雜的工程熱傳導問題，如翅片散熱器設計、電子設備散熱優化、建築圍護結構熱工性能評估等。 傳熱問題的數值模擬實例： 選取瞭若乾典型工程問題，如電子元件的散熱、換熱器的傳熱分析、建築物的熱橋分析等，詳細展示瞭如何運用有限差分法或有限體積法進行數值模擬，並對模擬結果進行解釋和工程意義分析。 本書旨在為讀者提供一個紮實的熱傳導理論基礎，並掌握將理論應用於實際工程問題的數值計算方法。通過豐富的案例和深入的講解，幫助讀者理解和解決復雜的熱傳導挑戰。

評分☆☆☆☆☆

二 拿到這本書，我首先想到的是，作者在“數”和“理”之間找到瞭一個絕妙的平衡點。數值傳熱學，這本身就是一個充滿挑戰的領域，它要求我們既要深刻理解傳熱的物理過程，又要掌握嚴謹的數學工具，最後還要能夠將其轉化為計算機能夠執行的算法。我特彆感興趣的是，在處理那些非綫性方程組時，作者是如何運用迭代法來逼近真實解的。那些收斂性分析，比如Lax等價定理，雖然書中有提到，但我總覺得可以更深入地探討不同迭代方法的收斂速度和穩定性，尤其是在處理耦閤方程組的時候。作者在有限元方法部分，對於基函數的選取，以及單元剛度矩陣的組裝，我一直覺得裏麵有許多可以挖掘的空間。比如，不同階的基函數會帶來什麼樣的精度提升，以及計算量上的權衡。還有，對於那些高維問題，多物理場耦閤的傳熱問題，書中的講解是否能夠直接套用，還是需要進行大量的預處理和模型簡化。我常常會揣測，作者在教學過程中，是如何將這些抽象的數學概念，轉化為學生容易理解的物理意義的。他有沒有一些獨特的教學技巧，或者通過一些生動的例子來解釋這些復雜的算法？我一直對書中關於時間推進格式的討論很感興趣，比如顯式和隱式方法，它們各自的穩定域和計算效率，還有那些“二階精度”的格式，它們是如何在保持精度的同時，避免數值耗散的。

評分☆☆☆☆☆

十 這本書的參考文獻列錶，讓我看到瞭作者嚴謹的學術態度和廣闊的知識視野。我尤其對書中關於非定常傳熱問題的求解方法感到好奇。作者是如何處理瞬態方程的離散化，以及如何保證時間精度和穩定性的？那些顯式、隱式以及Crank-Nicolson等方法，我總覺得可以有更詳細的比較和應用指導。還有，在處理那些具有內部熱源或者復雜熱邊界條件的問題時，如何精確地計算熱量分布，這都是我非常感興趣的。我常常會設想，作者在撰寫本書時，是否會針對一些經典的研究案例進行詳細的分析，以幫助讀者更好地理解數值方法的應用。他有沒有一些關於如何將數值模擬結果直觀地展示齣來，以便於工程分析的建議？我一直對書中關於傳熱與流體流動耦閤的詳細討論很感興趣，特彆是在復雜流動形態下，如分離、迴流、湍流等，如何準確地捕捉其對傳熱的影響，是許多工程問題的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

六 這本書的重量，讓我感覺它沉甸甸地承載著數值傳熱學領域的精髓。我尤其對書中關於耦閤傳熱問題（例如，傳熱與流體流動耦閤，或者傳熱與結構變形耦閤）的數值求解方法感到好奇。作者是如何實現不同物理場之間的相互作用的？那些耦閤迭代策略，以及如何保證整個求解過程的穩定性和收斂性，我總覺得可以有更詳細的論述。還有，在處理那些具有復雜幾何形狀和非均勻物性的問題時，如何有效地劃分網格，以及如何保證網格質量，這都是我非常關心的問題。我常常會設想，作者在講解這些復雜的耦閤問題時，是如何通過一些簡化的模型或者生動的比喻來幫助讀者理解核心思想的。他有沒有一些關於如何構建高效耦閤求解器的“獨門秘籍”？我一直對書中關於耦閤傳熱與質量傳遞的討論很感興趣，尤其是在化學反應、蒸發、冷凝等過程中，如何準確地模擬這些耦閤現象，對於很多工程應用都至關重要。還有，對於那些具有強對流或強輻射的問題，如何選擇閤適的數值格式和離散方法來保證計算的穩定性和精度，也是我一直關注的焦點。

評分☆☆☆☆☆

一 這本書，說實話，剛拿到的時候，我腦子裏閃過無數個“理論背後的故事”的念頭。我尤其對那些經典問題的數值解法，比如穩態傳熱、瞬態傳熱，在不同邊界條件下的錶現。書裏提到的有限體積法、有限差分法，它們各自的優勢和局限性，我總覺得作者在字裏行間留下瞭許多未曾言明的“玄機”。舉個例子，當討論到復雜的幾何形狀時，有限體積法那種“通量守恒”的思想如何巧妙地繞過傳統網格的限製，我一直很想深入瞭解其中的數學推導細節，以及作者是如何一步步構建齣那個求解框架的。還有，在非均勻網格下的算法穩定性問題，書中提及瞭一些，但我總覺得不夠盡興，總想知道作者當年是如何攻剋這些難關的，是否有一些“黑科技”的算法被隱藏在瞭普適性的描述之下。那種“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”的感覺，在麵對那些復雜的偏微分方程組時，愈發強烈。我常常會想象，作者在深夜燈下，麵對草稿紙上密密麻麻的公式，是如何一步步導齣那些精妙的迭代格式的。也許，他也會遇到和我一樣的睏惑，也會在某個地方卡住，然後反復推敲，最終豁然開朗。我特彆期待書中能有更多關於算法選擇的“實戰經驗”分享，比如在什麼情況下應該優先選擇哪個方法，它們各自的計算成本和精度差異有多大，以及如何根據具體工程問題進行優化。

評分☆☆☆☆☆

四 這本書的紙張觸感，讓我聯想到那些古老的科學著作，仿佛裏麵蘊含著傳熱學領域發展至今的智慧結晶。我尤其對書中關於湍流傳熱的數值模擬部分感到好奇，作者是如何將那些復雜的湍流模型，比如RANS模型，融入到有限體積法的框架中的。那些亞格子尺度模型，以及它們對計算結果的影響，我總覺得書中可以更詳細地闡述。還有，在處理相變傳熱問題時，如何有效地捕捉相界麵，以及處理相變潛熱，這都是非常棘手的難題。我常常會想象，作者在研究這些問題時，是否會藉鑒其他學科的最新進展，並將它們巧妙地應用到數值傳熱學的研究中。他有沒有一些私藏的“秘籍”，用來解決那些特彆棘手的工程問題？我一直對書中關於並行計算的討論很感興趣，隨著計算能力的飛速發展，如何有效地利用多核處理器和GPU來加速數值模擬，這對於解決大規模復雜問題至關重要。還有，對於那些高雷諾數流動問題，如何保證數值解的穩定性和精度，以及如何避免數值振蕩，這也是我一直關注的焦點。

評分☆☆☆☆☆

九 這本書的文字風格，給我一種嚴謹而不失活潑的感覺，仿佛作者在與讀者進行一場知識的對話。我尤其對書中關於求解大規模稀疏綫性方程組的算法部分感到著迷。作者是如何在保證精度的前提下，提高求解效率的？那些迭代求解器的選擇，比如共軛梯度法或者廣義最小殘差法，以及它們的預條件技術，我總覺得可以有更深入的探討。還有，在處理那些非均勻網格或者復雜幾何形狀的問題時，如何有效地處理網格畸變帶來的誤差，這都是我非常關心的問題。我常常會推測，作者在講解這些內容時，是否會考慮到讀者的計算能力和實際應用需求。他有沒有一些關於如何選擇閤適的算法來應對不同規模和復雜度的工程問題的經驗分享？我一直對書中關於機器學習在數值傳熱學中的應用討論很感興趣，如何利用機器學習來輔助數值模擬，比如預測模型參數、加速求解過程，或者進行故障診斷，都是非常前沿且有潛力的研究方嚮。

評分☆☆☆☆☆

五 這本書的裝幀設計，給我一種嚴謹而又不失美觀的感覺，正如數值傳熱學本身一樣。我尤其對書中關於輻射傳熱的數值方法部分感到著迷，作者是如何將輻射傳輸方程，比如P-N離散法或者離散坐標法，轉化為可求解的代數方程組的。那些散射效應的處理，以及如何精確地計算輻射場的分布，我總覺得書中還有更多的細節可以挖掘。還有，在處理多孔介質中的傳熱問題時，如何準確地描述介質的滲透性和導熱性，以及如何處理多孔介質內部復雜的流體流動，這都是我非常感興趣的。我常常會推測，作者在撰寫這本書時，是否與許多工程界的同行有過深入的交流，並將他們的經驗融入到書中。他有沒有一些關於如何將理論模型與實際工程應用相結閤的獨到見解？我一直對書中關於不確定性量化的討論很感興趣，在實際工程應用中，各種參數都存在不確定性，如何量化這些不確定性對計算結果的影響，以及如何進行可靠性分析，這對於工程決策至關重要。還有，對於那些瞬態問題，作者是如何處理時間離散的，以及如何保證算法的精度和穩定性。

評分☆☆☆☆☆

八 這本書的章節結構，讓我感覺作者有著清晰的邏輯脈絡，引導讀者一步步深入理解數值傳熱學。我尤其對書中關於不確定性量化和模型驗證的討論感到好奇。作者是如何在數值模擬中考慮參數的不確定性，以及如何評估模擬結果的可靠性的？那些敏感性分析，以及如何利用實驗數據來驗證數值模型，我總覺得可以有更詳細的實踐指導。還有，在處理那些具有復雜相變的傳熱問題，比如固液相變或氣液相變時，如何準確地捕捉相變界麵的移動，以及處理相變潛熱，這都是我非常感興趣的。我常常會設想，作者在講解這些內容時，是如何將理論知識與實際工程應用相結閤的。他有沒有一些關於如何提高數值模擬在工程實踐中的應用價值的建議？我一直對書中關於高精度數值方法，比如譜方法或高階有限元方法的討論很感興趣。如何有效地實現這些高精度方法，並處理它們在實際應用中可能遇到的挑戰，也是我一直關注的焦點。

評分☆☆☆☆☆

七 這本書的排版布局，給人一種清晰明瞭的感覺，仿佛作者精心組織瞭每一個知識點。我尤其對書中關於多尺度傳熱問題的數值模擬方法感到著迷。作者是如何處理在同一問題中，尺度差異巨大的傳熱現象的？那些多尺度模型，以及如何實現不同尺度之間的信息傳遞和耦閤，我總覺得可以有更深入的講解。還有，在處理非常規邊界條件，比如移動邊界或者自由邊界問題時，如何準確地捕捉和追蹤這些邊界，這都是非常具有挑戰性的。我常常會推測，作者在撰寫這本書時，是否參考瞭大量最新的研究論文，並將那些具有前瞻性的方法融入其中。他有沒有一些關於如何選擇閤適的多尺度模型來應對不同工程挑戰的經驗之談？我一直對書中關於多物理場耦閤問題，特彆是傳熱、流體、結構、電磁場等之間的相互作用的討論很感興趣。如何有效地構建統一的求解框架，並處理不同物理場之間的耦閤關係，是實現復雜係統模擬的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

三 這本書的封麵給我一種厚重感，仿佛裏麵藏著無數解決實際工程問題的“鑰匙”。我尤其對書中關於邊界元法的部分著迷，它與有限元法和有限差分法的區彆，以及在處理無限域或半無限域問題時的優勢，一直是我非常想深入瞭解的。作者是如何從邊界積分方程推導齣求解格式的？那些奇點處理，以及如何構建求解矩陣，我總覺得其中隱藏著許多巧妙的數學技巧。還有，在處理非均勻網格的時候，如何保持方法的精度和穩定性，以及如何有效地處理網格畸變帶來的誤差，這都是我非常關心的問題。我常常會設想，作者在撰寫這本書時，是否經曆過反復的思考和修改，來確保每一部分的講解都既嚴謹又清晰。他是否會考慮到不同讀者背景的差異，並在講解過程中提供不同深度的解釋？我特彆想知道，在書中提及的一些高級算法，比如自適應網格細化技術，是如何在實際工程應用中實現效率和精度的雙重提升的。還有，對於那些非穩態問題，作者是如何處理時間離散的，以及如何保證算法的精度和穩定性。