上篇 原理 1
第1章 基本概念 1
1.1 传递基本术语 1
1.2 流体力学概念 1
1.2.1 流体的概念、特性和类型 1
1.2.2 流体的连续介质模型 2
1.2.3 流场与描述流场内流体运动的方法 3
1.2.4 随体导数和不可压缩流体的数学表示 6
1.2.5 流动类型 7
1.2.6 流动的几何图示 8
1.2.7 流管、流束和总流 10
1.2.8 过流断面、流量及平均流速 10
1.2.9 流体运动的分析 12
1.2.10 旋流、势流与速度势函数 15
1.2.11 流函数 16
1.2.12 速度势函数与流函数的关系 17
1.2.13 系统和控制体 18
1.2.14 流体所受的作用力 18
习题 19
2.1 Euler运动方程 21
第2章 理想流体的Euler运动方程及Bernoulli方程 21
2.2 Bernoulli方程 23
2.2.1 沿流线的Bernoulli方程 23
2.2.2 流束的Bernoulli方程 25
习题 27
第3章 传递机理及传递速率 29
3.1 传递机理 29
3.1.1 分子传递 29
3.1.2 涡流传递 29
3.2.1 分子传递 30
3.2 传递速率 30
3.2.2 涡流传递 34
3.2.3 层流和湍流中的传递 34
习题 35
第4章 连续性方程 36
4.1 单组分流体 36
4.1.1 通用型连续性方程 36
4.1.2 特定型连续性方程 39
4.2 双组分流体 39
4.2.1 通用型连续性方程 39
4.2.2 特定型连续性方程 41
习题 42
第5章 黏性流体运动方程 44
5.1 运动方程 44
5.1.1 黏性流体中的应力状况 44
5.1.2 以应力表示的运动方程 47
5.1.3 应力与变形的关系 49
5.1.4 Navier-Stokes方程 50
5.1.5 柱坐标系和球坐标系中的Navier-Stokes方程 51
5.1.6 以动力压力表示的Navier-Stokes方程 52
5.2.1 沿流线的Bernoulli方程 53
5.2 运动方程的积分解 53
5.2.2 流束的Bernoulli方程 55
习题 56
第6章 黏性流体能量方程 57
6.1 通用型能量方程 57
6.2 特定型能量方程 60
6.2.1 不可压缩流体在无内热源时的对流传热 60
6.2.2 停滞流体或固体内的热传导 61
6.3 柱坐标系和球坐标系中的能量方程 61
习题 62
7.1 基础研究方法 63
7.2 应用研究方法 63
7.2.1 通用微分方程简化 63
第7章 传递研究方法 63
7.2.2 定解条件确定 64
7.3 类比法及传递类似性 66
7.3.1 类比法 66
7.3.2 传递类似性 66
习题 68
8.1 两平板间的稳态层流 71
8.1.1 两板无相对运动 71
下篇 应用 71
第8章 简单流场内的稳态层流 71
8.1.2 两板有相对运动 74
8.2 圆管内的稳态层流 76
8.2.1 数学模型 76
8.2.2 解析解 78
8.3 套管内的稳态层流 80
8.3.1 数学模型 80
8.3.2 解析解 80
习题 81
9.1 爬流 83
第9章 绕圆球的小Reynolds数爬流和绕圆柱的大Reynolds数势流 83
9.1.1 数学模型 84
9.1.2 解析解 84
9.2 势流 87
9.2.1 数学模型 88
9.2.2 解析解 88
习题 90
10.1.1 湍流特性 92
10.1.2 湍流起因 92
10.1 湍流的特性、起因和表征 92
第10章 湍流 92
10.1.3 湍流表征 94
10.2 湍流运动的特定方程 95
10.2.1 连续性方程 96
10.2.2 运动方程 96
10.3 Prandtl混合长理论 98
习题 100
11.2 边界层形成和发展 101
11.1 边界层概念 101
第11章 边界层流动 101
11.2.1 平板边界层 102
11.2.2 圆管边界层 102
11.3 边界层分离 103
11.4 平板层流边界层 105
11.4.1 第一类数学模型及Blasuis解 105
11.4.2 第二类数学模型及近似解 111
11.5 平板湍流边界层 115
11.5.1 第一类数学模型及解析解 115
11.5.2 第二类数学模型及近似解 118
11.6 光滑圆管内的层流边界层 122
11.7 光滑圆管内的湍流边界层 123
11.7.1 数学模型 123
11.7.2 半经验关联式 124
11.8 粗糙管内的湍流边界层 127
11.8.1 速度分布 127
11.8.2 沿程流动阻力系数 128
习题 130
12.2.1 平板温度边界层 131
12.2 温度边界层形成和发展 131
12.1 温度边界层概念 131
第12章 强制对流传热 131
12.2.2 圆管温度边界层 132
12.3 对流传热系数 133
12.4 平板上的层流传热边界层 133
12.4.1 第一类数学模型及准确解 134
12.4.2 第二类数学模型及近似解 138
12.5 光滑圆管内的层流传热边界层 143
12.5.1 数学模型 143
12.5.2 准确解 144
12.5.3 热进口段的对流传热 146
12.6 湍流传热边界层 147
12.6.1 温度分布 148
12.6.2 对流传热系数 150
习题 161
第13章 强制对流传质 163
13.1 浓度边界层概念 163
13.2 浓度边界层形成和发展 163
13.2.1 平板浓度边界层 163
13.2.2 圆管浓度边界层 164
13.4 平板上的层流传质边界层 165
13.3 对流传质系数 165
13.4.1 第一类数学模型及准确解 166
13.4.2 第二类数学模型及近似解 169
13.5 光滑圆管内的层流传质边界层 172
13.5.1 数学模型 172
13.5.2 准确解 173
13.5.3 传质进口段的对流传质 173
13.6 湍流传质边界层 174
13.6.1 浓度分布 174
13.6.2 对流传质系数 176
习题 181
主要符号表 183
附录 187
附录1 空气的物理性质(p=101.325kPa) 187
附录2 饱和水的物理性质 188
附录3 干饱和水蒸气的物理性质 190
附录4 双组分气体混合物的物理性质(p=101.325kPa,T=290K) 192
附录5 常温、常压下各种气体与蒸气在空气(B)中的扩散性质 193
附录6 20℃下液体中的扩散性质(稀溶液) 193
参考文献 194