多孔材料传热传质及其数值分析PDF电子书下载

第1章 概述 1

1．1 多孔材料的定义与分类 1

1．1．1 多孔固体、多孔介质、多孔材料及复合材料 1

1．1．2 多孔材料分类及典型多孔材料 4

1．1．3 多孔材料中几个常用物理量 8

1．2 多孔材料传热传质研究的内容与范围 16

1．2．1 热传导 16

1．2．2 渗流、热对流与对流传热 17

1．2．3 质扩散与对流传质 18

1．2．4 材料内水蒸气凝结与液相水蒸发 19

1．2．5 毛细管现象与吸附现象 19

1．2．6 液相水与水蒸气的热力学平衡与非平衡 20

1．3 多孔材料传热传质问题的数值研究方法 23

1．3．1 实际问题模型化 23

1．3．2 物理模型基础上的数学模型 24

1．3．3 求解数学模型 25

1．3．4 求解结果显示 26

1．3．5 应用举例 27

习题 31

参考文献 33

第2章 固体材料加热 34

2．1 温度场与傅里叶定律 35

2．1．1 温度场与温度梯度 35

2．1．2 热流密度向量 38

2．1．3 傅里叶定律 40

2．1．4 导热系数与热扩散率 41

2．2 导热定解问题的建立与求解 42

2．2．1 导热方程推导 43

2．2．2 定解条件 49

2．2．3 求解导热问题的方法 52

2．3 一维非稳态导热问题精确分析解 54

2．3．1 第一类边界条件 55

2．3．2 第三类边界条件 61

2．3．3 第二类边界条件 63

2．3．4 算例 63

2．4 一维非稳态导热问题数值解 66

2．4．1 用差商代替微商建立差分方程 66

2．4．2 用控制单元建立差分方程 69

2．4．3 差分方程的求解 71

2．4．4 算例 76

2．5 平板加热三维导热问题 79

2．5．1 偏微分方程形式 80

2．5．2 差分方程形式 81

2．5．3 算例 87

习题 91

参考文献 92

第3章 静止水加热及表面蒸发 94

3．1 环境空气的湿度 95

3．1．1 湿空气 95

3．1．2 湿空气状态参数 97

3．1．3 干球温度、湿球温度及空气湿度 102

3．2 水面上的边界层及表面对流传热、传质系数 104

3．2．1 速度、温度及水蒸气密度边界层 105

3．2．2 空气流对水表面的表面传热系数 109

3．2．3 水表面对空气流的表面传质系数 113

3．3 物理数学模型 117

3．3．1 物理模型 117

3．3．2 数学模型1——移动边界偏微分方程定解问题 120

3．3．3 数学模型2——常微分方程组初值问题 123

3．3．4 数学模型3——代数方程 125

3．4 数学模型的数值求解 125

3．4．1 数值求解移动边界偏微分方程定解问题 126

3．4．2 数值求解常微分方程组初值问题 131

3．4．3 数值求解代数方程 133

3．5 算例 134

3．5．1 已知条件 134

3．5．2 预测的主要结果 134

3．5．3 预测结果讨论 136

3．6 空气干球温度、湿球温度及流动速度的影响 138

3．6．1 空气干球温度、湿球温度及流动速度对其他定解条件的影响 138

3．6．2 空气干球温度对水的热响应的影响 140

3．6．3 空气湿球温度对水的热响应的影响 143

3．6．4 空气流动速度对水的热响应的影响 147

3．6．5 算例汇总 149

习题 150

参考文献 151

第4章 固气多孔材料加热及渗流 153

4．1 达西定律与渗透率 154

4．1．1 达西定律 154

4．1．2 渗透率 157

4．2 守恒方程及其封闭性 159

4．2．1 质量守恒方程 160

4．2．2 能量守恒方程 162

4．2．3 动量方程与气体状态方程 164

4．2．4 方程组的封闭性 164

4．3 封闭孔隙多孔材料加热 165

4．3．1 等效导热系数与分形理论 166

4．3．2 一维封闭孔隙多孔材料平板加热 178

4．4 气体等温渗流 181

4．4．1 一维稳态等温渗流 181

4．4．2 一维非稳态等温渗流 182

4．4．3 二维非稳态等温渗流 188

4．5 固气多孔材料热板加热 193

4．5．1 控制方程及定解条件 194

4．5．2 差分方程 195

4．5．3 算例及计算结果讨论 204

4．6 固气多孔材料空气流加热 215

4．6．1 控制方程及定解条件 216

4．6．2 差分方程 217

4．6．3 算例及计算结果讨论 219

习题 222

参考文献 224

第5章 含水非吸湿性多孔材料加热及水分迁移 226

5．1 液相水的表面性质 227

5．1．1 表面张力与表面能 227

5．1．2 液相水其他表面现象 229

5．1．3 多孔材料内毛细管力分布及水的迁移 235

5．2 质（量）扩散及质（量）扩散方程 237

5．2．1 质扩散与费克定律 237

5．2．2 质量守恒与质扩散方程 240

5．2．3 多孔材料中质扩散 240

5．3 集总参数模型及数值分析 245

5．3．1 物理模型 245

5．3．2 数学模型 247

5．3．3 差分方程 253

5．3．4 算例及计算结果讨论 255

5．4 一维扩散模型及数值分析 258

5．4．1 物理模型 258

5．4．2 数学模型 259

5．4．3 差分方程 263

5．4．4 算例及计算结果讨论 265

5．5 一维扩散-蒸发模型及数值分析 268

5．5．1 物理模型 268

5．5．2 数学模型 269

5．5．3 差分方程 275

5．5．4 算例及计算结果讨论 280

5．6 三种模型小结 288

习题 291

参考文献 292

第6章 含水吸湿性多孔材料加热及水分迁移 294

6．1 固体表面性质及等温吸附线 295

6．1．1 等温吸附线 295

6．1．2 等温吸附线机理解释 298

6．1．3 等温吸附线数学描述 304

6．2 吸着水迁移机理及数学描述 309

6．2．1 吸着水迁移的物理解释 309

6．2．2 吸着水迁移的数学描述 312

6．3 吸湿性多孔材料干燥原理及数值分析 315

6．3．1 物理模型 316

6．3．2 数学模型 318

6．3．3 差分方程 325

6．3．4 算例及计算结果讨论 331

习题 342

参考文献 343

后记1 345

后记2 347