0 绪论 1
0.1 关于传输现象的建立 1
0.2 传输过程的研究方法 2
1 动量传输的基本概念 4
1.1 流体的性质 4
1.1.1 流体、连续介质模型 4
1.1.2 黏性和牛顿内摩擦定律 5
1.2 静力学与流体 6
1.2.1 静压强 6
1.2.2 水静力学的基本方程 6
1.2.3 压强的表示方法及单位 7
1.2.4 作用在流体上的力 7
1.3 运动学与流体 8
1.3.1 流体运动的描述 8
1.3.2 与欧拉法有关的基本概念 11
1.3.3 流体微团运动的分析 13
思考题 16
2 动量传输的基本规律 17
2.1 连续性方程 17
2.1.1 连续性微分方程 17
2.1.2 连续性微分方程对总流的积分 18
2.2 黏性流体中的基本定律 19
2.2.1 牛顿内摩擦定律的实质 20
2.2.2 广义牛顿内摩擦定律 20
2.3 不可压缩黏性流体运动的基本方程 22
2.4 理性流体元流的伯努利方程 23
思考题 24
3 动量传输规律的应用1——有压圆管流 25
3.1 水头损失及其分类 25
3.1.1 水头损失的计算公式 26
3.1.2 局部水头损失 26
3.2 黏性流体流动流态 27
3.2.1 黏性流体流动流态的概念 27
3.2.2 流态的判别准则 28
3.3 圆管中的层流运动 29
3.3.1 圆管中层流运动的流动特征 29
3.3.2 圆管层流的断面流动分布 29
3.4 紊流运动分析 30
3.4.1 紊流的特征与时均化 30
3.4.2 黏性底层 32
3.4.3 混合长度理论 33
思考题 35
4 动量传输规律的应用2——边界层流动 36
4.1 边界层的基本概念 36
4.2 不可压缩层流边界层方程 37
4.3 边界层动量积分方程 39
4.3.1 边界层动量积分方程的提出 39
4.3.2 边界层的位移厚度和动量损失厚度 40
4.3.3 平板层流边界层的近似计算 42
4.4 边界层分离现象 44
4.5 物体的阻力 45
思考题 46
5 动量传输规律的应用3——一维气体动力学 47
5.1 可压缩气流的基本概念 47
5.1.1 音速 47
5.1.2 马赫数 49
5.2 理想气体一维恒定流的基本方程 51
5.2.1 基本方程 51
5.2.2 滞止参数 52
5.2.3 气体按不可压缩流体处理的限度 53
5.2.4 流动参数与断面积的关系 53
5.3 喷管 54
5.3.1 收缩喷管 54
5.3.2 缩放喷管 56
思考题 58
6 相似原理和量纲分析 59
6.1 量纲分析的意义和量纲和谐原理 59
6.1.1 量纲的概念 59
6.1.2 无量纲量 60
6.1.3 量纲和谐原理 61
6.2 量纲分析方法 61
6.2.1 瑞利法 61
6.2.2 π定理 62
6.3 相似理论基础 63
6.3.1 相似条件 63
6.3.2 相似准则 64
思考题 66
7 热量传输的基本概念和基本规律 67
7.1 热量传输的基本概念 67
7.1.1 热量传递的基本方式 67
7.1.2 传热过程与热阻 71
7.2 热量传输的基本方程 73
思考题 75
8 热量传输基本规律的应用1——导热 76
8.1 稳态导热 76
8.1.1 平壁一维稳态导热 76
8.1.2 圆筒壁一维稳态导热 81
8.2 非稳态导热分析解法 85
8.2.1 一维非稳态导热过程分析 85
8.2.2 集总参数系统分析 88
思考题 89
9 热量传输基本规律的应用2——对流换热 90
9.1 对流换热概述 90
9.2 温度边界层和对流换热微分方程组 90
9.3 边界层换热微分方程组的解 93
9.3.1 数量级分析与边界层微分方程 93
9.3.2 外掠平板层流换热边界层微分方程式分析解阐述 94
9.4 边界层换热积分方程组及求解 95
9.5 动量传递与热量传递的类比 97
9.5.1 紊流动量传递和热量传递 97
9.5.2 雷诺类比 98
9.5.3 外掠平板紊流换热 100
思考题 101
10 质量传输的基本概念和基本规律 102
10.1 质量传输的基本概念 102
10.1.1 浓度及其表示方法 102
10.1.2 浓度场及浓度梯度 102
10.1.3 菲克定律 102
10.2 质量传输的基本规律 103
10.2.1 定态的一维分子扩散 103
10.2.2 分子扩散系数 105
10.2.3 单相对流传质速率方程 105
10.2.4 对流运输 106
10.3 多组分体系的传质微分方程 106
思考题 108
11 质量传输基本规律的应用1——扩散传质 109
11.1 稳态扩散 109
11.1.1 气体通过平壁的扩散 109
11.1.2 气体通过圆筒壁的扩散 110
11.2 非稳态扩散 111
11.2.1 一维无穷长系统 111
11.2.2 半无穷长系统 112
思考题 112
12 质量传输基本规律的应用2——对流传质 113
12.1 对流传质 113
12.1.1 对流传质过程 113
12.1.2 对流扩散的有效膜模型 113
12.2 相间传质 114
12.2.1 相间传质的有效膜模型 115
12.2.2 相间传质速率方程 115
思考题 117
参考文献 118