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传热学 第三版

“十一五”国家规划教材

作者:
赵镇南
定价:
59.00元
ISBN:
978-7-04-051777-4
版面字数:
610.000千字
开本:
16开
全书页数:
暂无
装帧形式:
平装
重点项目:
“十一五”国家规划教材
出版时间:
2019-06-18
读者对象:
高等教育
一级分类:
机械/能源类
二级分类:
能源动力类专业核心课
三级分类:
传热学

本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,是在第二版(教育部2009年度普通高等教育精品教材)基础上修订而成的。

本版在整体上仍保持前两版教材宽专业面和紧密联系工程实际的基本宗旨。在介绍传热的基本原理和分析建模时,注重物理概念的准确以及运用定律、定义或概念时需要遵循的前提条件。本书坚持以能量守恒原理和综合换热理念贯穿始终,通过培养正确的分析思维模式训练建模水平,以达到增强处理实际问题能力的最终目的。

全书整体上仍保持第二版的体系和风格。在10章内容中,以能量守恒原理为主线分别介绍了导热、对流和辐射传热的基本原理、计算方法以及热交换器的热设计计算。本书把建立清晰的物理概念,学习正确的建模和求解方法以及提高解决工程问题的能力放在突出位置。对基本概念和工程传热问题做了深入的分析,引进了若干新内容,使本书的应用范围更宽,工程实用性更强。对传热的最新研发成果也做了简要介绍。每章最后一节为本章提要。例题和习题总量均与第二版基本持平,并对例题后的讨论做了较大修订。

本书可作为高等学校能源动力类、化工与制药类、航空航天类、机械类、环境与安全类、交通运输类、武器类以及土建类等专业的教材或教学参考书,能对准备考研的学生有所启发和帮助,也可以供企业工程技术人员自学、进修或参考。

  • 前辅文
  • 第1章 绪论
    • 1.1 传热的基本概念
      • 1.1.1 传热
      • 1.1.2 热量传递的基本方式
      • 1.1.3 传热学与热力学的关系
    • 1.2 传热的工程应用
      • 1.2.1 在传统领域中的应用
      • 1.2.2 在高新技术中的应用
    • 1.3 传热方式与热流速率方程
      • 1.3.1 热传导
      • 1.3.2 热对流
      • 1.3.3 热辐射
      • 1.3.4 复合换热
      • 1.3.5 传热过程和总传热系数
    • 1.4 能量守恒原理
    • 1.5 传热问题的研究方法
    • 1.6 本章提要
    • 习题
    • 参考文献
  • 第2章 导热的理论基础
    • 2.1 导热热流速率方程
      • 2.1.1 温度场与温度梯度
      • 2.1.2 傅里叶定律
    • 2.2 物质的导热特性
      • 2.2.1 固体
      • 2.2.2 液体
      • 2.2.3 气体
      • 2.2.4 各向异性
    • 2.3 导热微分方程与单值性条件
      • 2.3.1 直角坐标系
      • 2.3.2 径向坐标系
      • 2.3.3 单值性条件
    • 2.4 本章提要
    • 习题
    • 参考文献
  • 第3章 稳态导热分析与计算
    • 3.1 一维稳态导热
      • 3.1.1 单层与多层平壁:热阻分析方法
      • 3.1.2 接触热阻
      • 3.1.3 径向系统中的一维导热
      • 3.1.4 有内热源时的导热
      • 3.1.5 变导热系数
    • 3.2 扩展表面的导热与传热
      • 3.2.1 扩展表面导热的理论分析
      • 3.2.2 肋的传热性能
      • 3.2.3 变截面肋及其优化
      • 3.2.4 肋的工程应用
    • 3.3 多维导热问题
    • 3.4 稳态导热的数值计算方法
      • 3.4.1 求解区域的离散化
      • 3.4.2 节点方程的建立
      • 3.4.3 差分方程的求解
    • 3.5 本章提要
    • 习题
    • 参考文献
  • 第4章 非稳态导热
    • 4.1 非稳态导热的基本概念
      • 4.1.1 非稳态导热问题的类型
      • 4.1.2 瞬态导热过程的基本特征
    • 4.2 集总参数分析方法
      • 4.2.1 基本概念
      • 4.2.2 集总参数分析方法
      • 4.2.3 适用条件与误差估计
    • 4.3 对流边界条件下的一维瞬态导热
      • 4.3.1 一维平壁对称冷却(加热)
      • 4.3.2 圆柱与球
      • 4.3.3 正规状况阶段
    • 4.4 半无限大固体的非稳态导热
      • 4.4.1 恒壁温边界条件
      • 4.4.2 恒热流边界条件
      • 4.4.3 对流边界条件
      • 4.4.4 脉冲加热边界条件
    • 4.5 周期性非稳态导热
      • 4.5.1 半无限大物体内的温度响应
      • 4.5.2 周期性导热过程中的热量传递
    • 4.6 多维非稳态导热
    • 4.7 非稳态导热数值解
      • 4.7.1 差分方程:能量平衡方法
      • 4.7.2 显式格式的稳定性条件
      • 4.7.3 隐式差分格式
    • 4.8 本章提要
    • 习题
    • 参考文献
  • 第5章 对流换热的理论基础
    • 5.1 对流换热问题概述
      • 5.1.1 对流换热问题的分类及求解方法
      • 5.1.2 影响对流换热的主要因素
    • 5.2 对流换热微分方程组
      • 5.2.1 连续性方程
      • 5.2.2 动量微分方程
      • 5.2.3 能量微分方程
    • 5.3 边界层概念
      • 5.3.1 速度边界层
      • 5.3.2 热边界层
      • 5.3.3 边界层概念的重要意义
    • 5.4 边界层对流换热微分方程组
      • 5.4.1 表面传热系数
      • 5.4.2 对流换热方程组的简化
      • 5.4.3 解的无量纲函数形式
      • 5.4.4 层流边界层微分方程精确解
      • 5.4.5 层流边界层积分方程近似解
    • 5.5 湍流以及动量和热量传递的类比
      • 5.5.1 湍流流动和传递特征
      • 5.5.2 动量与热量传递的类比
      • 5.5.3 类比关系的应用
      • 5.5.4 湍流边界层厚度
    • 5.6 对流换热的实验研究方法
      • 5.6.1 相似原理
      • 5.6.2 相似特征数
      • 5.6.3 特征数方程
    • 5.7 本章提要
    • 习题
    • 参考文献
  • 第6章 对流换热的工程计算
    • 6.1 掠过平板的强迫流动换热
      • 6.1.1 层流
      • 6.1.2 湍流
      • 6.1.3 有未加热起始段
    • 6.2 绕流圆柱体的强迫流动换热
      • 6.2.1 流动边界层
      • 6.2.2 绕流单管
      • 6.2.3 绕流光管管束
      • 6.2.4 绕流肋片管束
    • 6.3 绕流球体的强迫流动换热
    • 6.4 管内强迫流动换热
      • 6.4.1 管内流动边界层
      • 6.4.2 管内热边界层和换热分析
      • 6.4.3 截面平均温度的沿程变化
      • 6.4.4 管内对流换热的特征数方程
    • 6.5 强化传热
      • 6.5.1 传热强化的原理
      • 6.5.2 强化传热的基本途径
      • 6.5.3 强化传热表面的性能评价标准(PEC)
    • 6.6 自然对流换热
      • 6.6.1 自然对流边界层
      • 6.6.2 动量和能量微分方程
      • 6.6.3 自然对流的相似特征数
      • 6.6.4 大空间自然对流换热计算
      • 6.6.5 有限空间自然对流换热计算
      • 6.6.6 混合对流换热
    • 6.7 本章提要
    • 习题
    • 参考文献
  • 第7章 沸腾与凝结
    • 7.1 相变换热的基本概念
    • 7.2 沸腾换热
      • 7.2.1 池沸腾换热曲线
      • 7.2.2 池沸腾换热的计算关系式
      • 7.2.3 影响核态沸腾换热的主要因素
      • 7.2.4 强迫对流沸腾
    • 7.3 凝结换热
      • 7.3.1 表面凝结的形态
      • 7.3.2 竖壁层流膜状凝结理论解
      • 7.3.3 层流和湍流膜状凝结换热
      • 7.3.4 水平管束外的膜状凝结换热
      • 7.3.5 影响膜状凝结换热的其他因素
      • 7.3.6 珠状凝结简介
    • 7.4 相变换热的强化技术
      • 7.4.1 沸腾换热的强化
      • 7.4.2 凝结换热的强化
      • 7.4.3 热管技术简介
    • 7.5 本章提要
    • 习题
    • 参考文献
  • 第8章 热辐射理论基础
    • 8.1 基本概念
      • 8.1.1 热辐射的基本特点
      • 8.1.2 电磁辐射波谱
      • 8.1.3 吸收比、反射比和透射比
      • 8.1.4 辐射力与辐射强度
      • 8.1.5 有效辐射
    • 8.2 黑体辐射
      • 8.2.1 黑体辐射的基本性质
      • 8.2.2 普朗克定律
      • 8.2.3 维恩位移定律
      • 8.2.4 斯忒藩-玻尔兹曼定律
      • 8.2.5 波段辐射力
      • 8.2.6 兰贝特余弦定律
    • 8.3 实际表面辐射的波长特性和方向特性
      • 8.3.1 发射率
      • 8.3.2 实际表面辐射的波长特性
      • 8.3.3 实际表面辐射的方向特性
      • 8.3.4 实际表面的吸收特性
      • 8.3.5 基尔霍夫定律
      • 8.3.6 灰表面
    • 8.4 太阳辐射与环境辐射
    • 8.5 本章提要
    • 习题
    • 参考文献
  • 第9章 辐射换热计算
    • 9.1 辐射角系数
      • 9.1.1 角系数的定义
      • 9.1.2 角系数的基本性质
      • 9.1.3 角系数的计算方法
    • 9.2 黑表面之间的辐射热交换
    • 9.3 封闭腔中漫灰表面间的辐射换热计算
      • 9.3.1 表面热阻
      • 9.3.2 网络方法:漫灰表面间的辐射热交换
      • 9.3.3 重辐射表面
      • 9.3.4 辐射屏蔽
      • 9.3.5 辐射换热的强化和控制
    • 9.4 辐射换热的数值计算
    • 9.5 有气体参与时的辐射换热计算
      • 9.5.1 气体辐射的基本特征
      • 9.5.2 气体的发射率和吸收比
      • 9.5.3 气体与包壳间的辐射换热
    • 9.6 本章提要
    • 习题
    • 参考文献
  • 第10章 热交换器
    • 10.1 热交换器的主要形式与应用
    • 10.2 换热器的总传热系数
    • 10.3 换热器的平均传热温差
      • 10.3.1 对数平均温差
      • 10.3.2 顺流与逆流
      • 10.3.3 多程交叉流
    • 10.4 换热器的热计算:平均温差法
      • 10.4.1 换热器热计算的任务
      • 10.4.2 设计计算
      • 10.4.3 校核计算
    • 10.5 换热器的热计算:效能-传热单元数方法
      • 10.5.1 基本定义
      • 10.5.2 ε-NTU关系式
      • 10.5.3 ε-NTU方法的应用
    • 10.6 紧凑型与微型热交换器
    • 10.7 换热器的污垢热阻
    • 10.8 本章提要
    • 习题
    • 参考文献
  • 附录
    • 附录A 部分理论解与结果
      • 附录A.1 一维对称加热(冷却)非稳态导热解析解的结果(一维平板、一维圆柱与球的诺模图,超越方程的前6个根)
      • 附录A.2 层流边界层方程精确解(相似解)
      • 附录A.3 层流边界层积分方程近似解
    • 附录B 部分数学函数表
      • 表B.1 高斯误差函数
      • 表B.2 高斯误差补函数的一次积分值
      • 表B.3 零阶与一阶第一类贝塞尔(Bessel)函数
    • 附录C 常用材料的热物性参数
      • 表C.1 部分金属与合金的热物理性质
      • 表C.2 部分非金属材料的热物理性质
      • 表C.3 部分保温材料的热物理性质
      • 表C.4 部分液体的热物理性质
      • 表C.5 部分气体的热物理性质(p=1.013 25×105Pa)
      • 表C.6 部分生物材料的热物理性质
      • 表C.7 干空气的热物理性质(p=1.013 25×105Pa)
      • 表C.8 饱和水的热物理性质
      • 表C.9 干饱和水蒸气的热物理性质
      • 表C.10 常用制冷剂(饱和液)和载冷剂的热物理性质
      • 表C.11 黑体辐射函数表
      • 表C.12 部分材料表面的法向或半球向发射率
      • 表C.13 部分材料表面的太阳辐射-吸收性质
      • 表C.14 常用流体的污垢热阻推荐值
      • 表C.15 接触热阻推荐值
    • 参考文献
  • 索引(中英文对照)
  • 部分习题参考答案

本课程是与赵镇南主编《传热学》(第三版)配套使用。课程内容包括:全部习题参考答案,课后复习思考题及参考答案,求解器HTSolvcer功能的全面介绍和利用求解器完成的所有例题的计算表程序和迭代说明,全套课堂教学课件,其中有传热应用、强化传热元件等实物图片百余幅。数字课程与纸质教材一体化设计,紧密配合,极大地丰富了知识的呈现形式,拓展了教材内容,在提升课程教学效果同时,为学生学习提供思维与探索的空间。

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