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第一章 绪论 1

1.1 传热的含义和传热方式 1

1.2 物理机理和热流方程 1

1.2.1 热传导 2

1.2.2 对流换热 4

1.2.3 热辐射 5

1.2.4 传热学与热力学的关系 7

1.3 能量守恒 8

1.3.1 控制体的能量守恒 8

1.3.2 表面的能量守恒 10

1.3.3 能量守恒定律的应用：方法论 12

1.4 传热问题的分析方法 12

1.5 传热的重要性 13

1.6 单位和量纲 13

1.7 本章提要 16

练习题 17

第二章 热传导概论 22

2.1 传导热流方程 22

2.2 物质的热物理性质 25

2.2.1 导热系数 25

2.2.2 其它有关的热物理性质 28

2.3 热传导方程 29

2.4 边界条件和起始条件 35

2.5 本章提要 37

参考文献 37

练习题 38

第三章 一维稳态热传导 43

3.1 平壁 43

3.1.1 温度分布 43

3.1.2 热阻 44

3.1.3 复合壁 45

3.1.4 接触热阻 48

3.2 分析热传导问题的替换方法 49

3.3 径向对称系统 51

3.3.1 圆柱 52

3.3.2 圆球 56

3.4 具有内热生成的热传导 58

3.4.1 平壁 58

3.4.2 径向对称系统 62

3.4.3 热阻概念的应用 66

3.5 延伸表面的传热 66

3.5.1 延伸表面热传导的一般分析方法 67

3.5.2 等截面肋片 69

3.5.3 肋片的性能 73

3.6 本章提要 77

参考文献 77

练习题 77

第四章 二维稳态热传导 88

4.1 几种求解方法 88

4.2.1 热流图的绘制方法 89

4.2 图解法 89

4.2.2 热流的确定 90

4.2.3 热传导的几何因子 91

4.3 热模拟 94

4.4 有限差分方程 96

4.4.1 节点网络 96

4.4.2 有限差分形式的热传导方程 97

4.4.3 能量平衡法 97

4.5 有限差分方程 101

4.5.1 松弛法 101

4.5.2 高斯－塞德尔迭代法 104

4.5.3 逆矩阵法 106

4.6 本章提要 108

参考文献 109

练习题 109

5.1 集总热容法 117

第五章 瞬态热传导 117

5.2 集总热容法的有效性 119

5.3 通用解法 122

5.4 具有对流边界条件的一维系统 124

5.5 半无限大固体 132

5.6 多维效应 135

5.7 有限差分法 139

5.7.1 热流方程的离散化 139

5.7.2 能量平衡法 141

5.7.3 其它因素的分析 142

5.8 电模拟 149

5.9 小结 151

参考文献 151

练习题 152

第六章 对流导论 160

6.1 对流传递问题 160

6.2.1 速度边界层 164

6.2 对流边界层 164

6.2.2 热边界层 165

6.2.3 浓度边界层 166

6.2.4 边界层的意义 168

6.3 层流和紊流流动 168

6.4 对流传递方程 169

6.4.1 速度边界层 170

6.4.2 热边界层 173

6.4.3 浓度边界层 175

6.5 近似性及特殊条件 180

6.6 边界层的相似性：通用的对流传递方程 182

6.6.1 边界层相似参数 182

6.6.2 解的函数形式 184

6.7 无因次参数的物理意义 188

6.8 边界层类比 190

6.8.1 传热和传质的类比 190

6.8.2 蒸发冷却 194

6.8.3 雷诺类比 196

6.9 紊流效应 197

6.10 对流系数 199

6.11 本章提要 199

参考文献 200

练习题 200

7.1 经验关系式的性质 200

第七章 外部流动 208

7.2 平板平行流动 210

7.2.1 层流流动 210

7.2.2 紊流流动 212

7.2.3 混合边界层 212

7.3 对流计算的步骤 214

7.4 跨流圆柱体的流动 220

7.4.1 流动状况 220

7.4.2 对流换热和传质 221

7.5 跨流球体的流动 227

7.6 跨流管群的流动 229

7.7 充填床 235

7.8 本章提要 236

参考文献 238

练习题 239

第八章 内部流动 245

8.1 流体力学的分析 245

8.1.1 流动状况 245

8.1.2 平均速度 246

8.1.3 充分发展区中的速度型 246

8.1.4 充分发展流动中的压力梯度和摩擦因子 248

8.2 热分析 250

8.2.1 平均温度 250

8.2.2 牛顿冷却定律 251

8.2.3 充分发展状态 251

8.3.1 一般分析 254

8.3 能量平衡 254

8.3.2 表面等热流 257

8.3.3 表面等壁温 259

8.4 对流关系式：圆管内的层流流动 261

8.4.1 充分发展区 261

8.4.2 进口段 264

8.5 对流关系式：圆管内的紊流流动 266

8.6 对流关系式：非圆形管道 269

8.7 同心环道 269

8.8 对流质量传递 272

8.9 本章提要 273

参考文献 275

练习题 276

第九章 自然对流 282

9.1 物理分析 282

9.2 基本方程 284

9.3 相似性分析 285

9.4 垂直表面上的层流自然对流 286

9.5 紊流效应 289

9.6 经验关系式：外部自然对流流动 290

9.6.1 垂直平板 291

9.6.2 水平平板 293

9.6.3 倾斜平板 295

9.6.4 水平长圆柱 295

9.6.5 圆球 296

9.7 经验关系式：封闭空间 298

9.7.1 矩形封闭腔 298

9.7.2 同心圆柱 300

9.7.3 同心求 300

9.8 自然对流与强迫对流的混合 302

9.8.1 竖板和水平平板 302

9.9 对流质量交换 303

9.8.3 管流 303

9.8.2 水平圆柱和圆球 303

9.10 本章提要 304

参考文献 304

练习题 306

第十章 沸腾与凝结 310

10.1 沸腾：物理机理 310

10.2 沸腾关系式 313

10.2.1 沫态池塘沸腾 313

10.2.2 沫态沸腾的临界热流 314

10.2.3 膜状沸腾 316

10.2.4 强迫对流沸腾 318

10.3 凝结：物理机理 319

10.4 垂直平板上的层流膜状凝结 320

10.5 紊流膜状凝结 324

10.6 水平圆管和管群上的膜状凝结 326

参考文献 328

10.8 本章提要 328

10.7 水平圆管内的膜状凝结 328

练习题 330

第十一章 换热量 332

11.1 换热器的型式 332

11.2 总传热系数 334

11.3 换热器分析：对数平均温差的应用 335

11.3.1 顺流式换热器 336

11.3.2 逆流式换热器 338

11.3.3 特殊的工作状况 338

11.3.4 多程叉流式换热器 338

11.4 换热器分析：效率－传热单元数法 345

11.4.1 定义 345

11.4.2 效率和传热单元数的关系 346

11.5 换热器的计算方法 350

11.6 本章提要 354

参考文献 354

练习题 355

第十二章 热辐射过程及其性质 358

12.1 基本概念 358

12.2 辐射强度 360

12.2.1 定义 360

12.2.2 与发射辐射的关系 363

12.2.3 与照度的关系 365

12.2.4 与有效辐射的关系 367

12.3 黑体辐射 368

12.3.1 普朗克分布 369

12.3.2 维恩位移定律 369

12.3.3 斯忒藩－玻尔兹曼定律 370

12.3.4 波带辐射 370

12.4 表面辐射 375

12.5 表面的吸收、反射和透射 383

12.5.1 吸收率 384

12.5.2 反射率 385

12.5.3 透射率 386

12.5.4 特殊情况的分析 387

12.6 基尔霍夫定律 391

12.7 灰表面 392

12.8 环境辐射 398

12.9 本章提要 404

参考文献 405

练习题 406

第十三章 表面之间的辐射能交换 417

13.1 角系数 417

13.1.1 角系数的积分式 417

13.1.2 角系数的关系式 418

13.2 黑体之间的辐射能交换 424

13.3 封闭体内漫射－灰表面之间的辐射能交换 427

13.3.1 表面的净辐射流 427

13.3.2 表面之间的辐射能交换 428

13.3.3 两个表面组成的封闭体 433

13.3.4 辐射热屏 434

13.3.5 重辐射表面 437

13.4 其它因素的影响 440

13.4.1 体积的吸收 441

13.4.2 气体的发射和吸收 442

13.5 本章提要 445

参考文献 445

练习题 446

第十四章 多种传热与传质方式的组合 455

练习题 467

第十五章 扩散质量交换 474

15.1 物理机理和变化率方程 474

15.1.1 物理机理 474

15.1.2 费克扩散定律 475

15.1.3 限制性条件 476

15.1.4 质量扩散系数 479

15.2.2 质量扩散方程 480

15.2.1 控制体组分的守恒 480

15.2 组分的守恒 480

15.3 边界条件和起始条件 482

15.4 无均相化学反应的质量扩散 485

15.4.1 具有给定表面浓度的呆滞介质 486

15.4.2 表面有催化效应的呆滞介质 489

15.4.3 等摩尔逆向扩散 490

15.4.4 竖筒内液体的蒸发 493

15.5 有均相化学反应的质量扩散 495

15.6 瞬态扩散 498

参考文献 501

练习题 501

附录A 材料的热物理性质 505

附录B 数学关系式和函数 541

附录C 二维稳态导热的精确解 545

附录D 平行流过平板的层流边界层的精确解 548

附录E 平行流过平板的层流边界层的积分解 552