第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 热量传递的三种基本方式 1
1.2.1 热传导 2
1.2.2 热对流 3
1.2.3 热辐射 4
1.3 传热过程 5
习题 7
第2章 导热基本方程和稳态导热理论 9
2.1 导热基本定律及导热系数 9
2.1.1 基本概念 9
2.1.2 导热基本定律 11
2.1.3 导热系数 11
2.2 导热微分方程式及定解条件 13
2.2.1 导热微分方程式 13
2.2.2 定解条件 16
2.3 单层及多层平壁的稳态导热 17
2.3.1 单层平壁的稳态导热 17
2.3.2 变导热系数时单层平壁的稳态导热 18
2.3.3 多层平壁的稳态导热 20
2.4 无限长圆筒壁的稳态导热 22
2.5 球壁的稳态导热 25
2.6 通过肋片的导热及散热量的计算 27
2.6.1 通过等截面棒的稳态导热 28
2.6.2 通过肋片散热量的计算 31
习题 33
第3章 非稳态导热 36
3.1 非稳态导热过程的特点 36
3.2 集总参数法 39
3.3 无限大平板的加热或冷却 43
3.4 半无限大物体的非稳态导热 52
3.5 有限大物体的非稳态导热 53
习题 56
第4章 导热问题的数值解法 58
4.1 有限差分法的基本原理 58
4.2 稳态导热问题的差分表达式 60
4.2.1 内部节点的差分方程式 60
4.2.2 边界上节点的差分方程式 61
4.3 线性代数方程组的求解 64
4.3.1 直接法 64
4.3.2 迭代法 66
4.4 非稳态导热问题的有限差分法 67
4.5 导热问题温度场的有限元解法 70
4.5.1 稳态导热问题 70
4.5.2 非稳态导热问题 75
习题 77
第5章 对流换热 78
5.1 对流换热概述 78
5.1.1 牛顿冷却公式 78
5.1.2 影响对流换热的因素分析 78
5.2 边界层分析 80
5.2.1 流动边界层 80
5.2.2 热边界层 81
5.3 边界层对流换热微分方程组 82
5.4 相似原理在对流换热中的应用 83
5.4.1 相似物理现象的性质 84
5.4.2 相似准则间的关系 86
5.4.3 判别相似的条件 86
5.4.4 实验数据的整理 87
5.5 管槽内强迫对流换热 89
5.5.1 紊流强迫换热 89
5.5.2 层流强迫换热 93
5.5.3 过渡区强迫对流换热 94
5.6 外掠圆管强迫对流换热 95
5.6.1 外掠单管 95
5.6.2 外掠管束换热 96
5.7 自然对流换热 99
5.7.1 大空间自然对流换热 99
5.7.2 有限空间自然对流换热 101
习题 102
第6章 辐射换热 105
6.1 热辐射的基本概念 105
6.1.1 热辐射的本质 105
6.1.2 辐射能的吸收、反射和透过 106
6.2 黑体辐射的基本性质 107
6.2.1 辐射力 107
6.2.2 普朗克定律 108
6.2.3 维恩定律 109
6.2.4 斯蒂芬—玻耳兹曼定律 109
6.2.5 兰贝特定律 111
6.3 实际物体的辐射和吸收 112
6.3.1 实际物体的辐射 112
6.3.2 实际物体的吸收 114
6.3.3 基尔霍夫定律 114
6.4 黑体间的辐射换热及角系数 115
6.5 灰体表面间的辐射换热 119
6.5.1 有效辐射 119
6.5.2 辐射热阻 119
6.5.3 特殊放置的两灰体表面间的辐射换热 121
6.5.4 辐射屏 122
6.5.5 复杂系统的辐射换热 123
习题 126
第7章 传热 128
7.1 复合传热 128
7.2 传热过程的分析与计算 129
7.2.1 通过平壁的传热 129
7.2.2 通过圆筒壁的传热 130
7.2.3 通过肋壁的传热 133
7.3 传热的强化和削弱 136
7.3.1 增强传热的基本途径 137
7.3.2 增强传热的方法 138
7.3.3 削弱传热的方法 140
习题 141
第8章 换热器 143
8.1 换热器的种类 143
8.1.1 间壁式换热器 143
8.1.2 回热式换热器 143
8.1.3 混合式换热器 143
8.2 换热器的传热系数及平均温差 145
8.2.1 传热系数 145
8.2.2 平均温差 146
8.3 间壁式换热器的计算 151
8.3.1 平均温度差法 151
8.3.2 效能—传热单元数法 152
习题 155
附录 156
附录1 物理性质参数表 156
附录2 数值法求解导热问题实例 166
参考文献 179