0绪论 1
0.1材料工程学的由来 1
0.2材料工程基础 2
0.3关于材料工程基础的教学 3
1流体力学基础 4
1.1流体力学概述 4
1.1.1流体的概念 4
1.1.2流体力学的研究内容 5
1.1.3流体力学研究的意义 5
1.1.4流体力学的研究方法 6
1.1.5单位与量纲 14
1.2流体的性质 14
1.2.1流体的基本物理性质 14
1.2.2流体的连续性——连续介质模型 15
1.2.3流体的可压缩性与热膨胀性 16
1.2.4流体的传递性质 16
1.2.5流体的状态参数与状态方程 20
1.2.6作用在流体上的力 20
1.3流体运动的微分方程 26
1.3.1质量守恒定律——连续性方程 26
1.3.2动量定理——运动方程（纳维-斯托克斯方程） 28
1.3.3能量守恒定律——能量方程 30
1.3.4定解条件 34
1.3.5相似理论和量纲分析 36
1.3.6三种传递过程的类比分析 38
1.4流体静力学 40
1.4.1重力场中静止流体中的压强分布 40
1.4.2非惯性系中均质流体的相对平衡 43
1.5理想流体流动 44
1.5.1欧拉方程 44
1.5.2流体的旋度 44
1.5.3流函数 46
1.5.4不可压缩理想流体圆柱绕流 46
1.6不可压缩粘性流体的流动 48
1.6.1层流与湍流 48
1.6.2边界层理论简介 49
1.6.3不可压缩粘性流体的层流运动 52
1.6.4湍流运动的雷诺方程组 54
1.6.5混合长理论 56
1.6.6光滑管中的湍流流动 59
1.6.7粗糙管中的湍流流动 60
1.7流体流动的伯努利方程式 61
1.7.1流体沿流线流动的伯努利方程式 61
1.7.2流体沿管道流动的伯努利方程式 63
1.7.3流体流动的阻力 65
1.7.4伯努利方程式的应用 65
1.8气体动力学基础 68
1.8.1可压缩气流的一些基本概念 68
1.8.2理想气体一元恒定流动的基本方程 70
1.8.3气体在管道中的运动 75
1.9离心式风机 79
1.9.1离心式风机的基本结构和工作原理 79
1.9.2离心式风机的性能参数与性能曲线 79
1.9.3离心式风机性能参数的换算 81
1.9.4离心式风机的工作点及流量调节 82
1.9.5离心式风机的并联和串联操作 84
1.9.6离心式风机的选择 85
思考题 89
习题 89
2两相运动现象 94
2.1绪论 94
2.2两相与多相流的专用术语和基本特性参数 97
2.3粒子-流体的相互作用 98
2.3.1单粒子在流体中的受力分析 98
2.3.2单粒子的运动方程 102
2.3.3粒子云与流体的相互作用 103
2.4连续相方程 103
2.4.1流场的统计平均方法 104
2.4.2边界粒子的影响 105
2.4.3准一维两相流的守恒方程 106
2.5流体-固体两相流的数值模拟 112
2.5.1不可压缩流体流动过程数值求解的困难及解决的办法 113
2.5.2原始变量法求解管道内准一维流动问题举例 115
2.5.3湍流流动数值模拟的主要方法 117
2.5.4数值模拟的基本程序 119
思考题 123
3传热学基础 124
3.1概述 124
3.1.1传热及其应用 124
3.1.2热量传递的基本方式与热流速率方程 125
3.1.3传热热阻 127
3.2传导传热 128
3.2.1导热的基本概念 128
3.2.2导热微分方程与定解条件 130
3.2.3稳定态导热的分析与计算 132
3.2.4非稳定态导热 139
3.3对流换热 146
3.3.1对流换热概述 146
3.3.2对流换热过程的数学描述 147
3.3.3强制流动时的对流换热 151
3.3.4自然对流时的对流换热 160
3.3.5流体有相变时的对流换热 162
3.4辐射换热 167
3.4.1热辐射的基本概念 167
3.4.2黑体辐射定律 171
3.4.3实际物体和灰体的辐射 174
3.4.4角系数 178
3.4.5两个灰体之间的辐射换热 181
3.4.6多个灰体表面组成封闭系统时的辐射传热 184
3.4.7辐射换热的强化与削弱 186
3.4.8气体辐射 187
3.5传热过程与换热器 193
3.5.1传热过程与复合传热 193
3.5.2换热器 196
思考题 205
习题 206
4质量传递基础 209
4.1传质基本概念 210
4.1.1浓度 210
4.1.2分数表示法 210
4.1.3速度 211
4.2分子扩散传质 213
4.2.1斐克（Fick）定律 213
4.2.2分子扩散系数 213
4.2.3流体中的分子扩散 217
4.2.4固体中的分子扩散 222
4.2.5非稳态扩散 225
4.3对流传质 225
4.3.1浓度边界层与对流传质系数 226
4.3.2对流传质准数方程 227
4.4传质与化学反应 228
4.4.1非均匀化学反应与扩散传质 229
4.4.2均匀化学反应与扩散传质 230
4.4.3球形颗粒的缩核反应与传质 230
思考题 234
习题 235
5物料干燥 236
5.1概述 236
5.1.1固体物料的去湿方法 236
5.1.2物料的干燥方法 236
5.2干燥静力学 237
5.2.1湿空气的性质 237
5.2.2湿空气状态的变化过程 245
5.2.3水分在气-固两相间的平衡 248
5.3干燥速率和干燥过程 249
5.3.1恒定干燥条件下的干燥速率 249
5.3.2影响干燥速率的因素 252
5.3.3间歇干燥过程的干燥时间计算 255
5.3.4连续干燥过程 257
5.4干燥技术 261
5.4.1对流干燥 261
5.4.2传导干燥 262
5.4.3辐射干燥 263
5.4.4场干燥技术 264
思考题 267
习题 268
6燃料及其燃烧 269
6.1燃料的种类及其组成 269
6.1.1燃料的种类 269
6.1.2固体燃料和燃料油的组成 271
6.1.3气体燃料 274
6.2燃料的性质 275
6.2.1燃料的发热量 275
6.2.2煤的特性 278
6.2.3燃料油特性 280
6.2.4气体燃料特性 282
6.3燃烧计算 283
6.3.1燃料燃烧所需空气量的计算 283
6.3.2烟气量及烟气组成计算 285
6.3.3生产中烟气量、空气量及过剩空气系数的计算 291
6.3.4燃烧温度计算 294
6.3.5影响理论燃烧温度的各因素 296
6.4燃料的燃烧理论及过程 298
6.4.1燃烧理论 299
6.4.2不同燃料的燃烧过程 303
6.5洁净燃烧技术 310
6.5.1燃烧污染与防治 310
6.5.2材料生产中的燃烧新技术 313
思考题 320
习题 320
附录A场论初步 322
附录B某些常见流体的热物理性质 331
附录C法向应力与应变率之间关系的推导 342
附录D常用物理量的量纲与单位（SI制） 343
附录E部分材料的密度、导热系数、比热容和蓄热系数 344
附录F某些材料在法线方向上的黑度 345
附录G计算辐射系数和核算面积的公式和图 346
附录H无限大平板的θm／θ0、θ／θm及θ／θ0的计算图 352
附录I CO2和水蒸气辐射率的计算图 354
参考文献 357