传热学/何燕

绪论1 1.1传热学的研究内容 1.1.1传热学的研究对象和任务 1.1.2传热学在科学技术和工程中的应用 1.2热量传递的三种基本方式 1.2.1热传导 1.2.2热对流 1.2.3热辐射 1.2.4传热过程 1.2.5传热热阻 1.3传热学的研究方法和学习方法 1.3.1研究传热问题的一般方法 1.3.2学习传热学的一般方法 本章小结 习题 参考文献 2稳态热传导 2.1概述 2.1.1热传导的物理机理 2.1.2热传导的基本定律 2.1.3热导率 2.2导热微分方程 2.2.1导热微分方程的推导 2.2.2导热微分方程适用的范围 2.2.3边界条件和初始条件 2.3一维稳态导热问题 2.3.1平壁 2.3.2圆筒壁 2.3.3球壳 2.3.4其他变面积或变热导率问题 2.4有内热源的热传导 2.4.1有内热源的平壁导热 2.4.2有内热源的圆柱体导热 2.5肋片导热问题 2.5.1肋片的传热 2.5.2通过等截面直肋的导热 2.5.3肋片效率 本章小结 习题 参考文献 3非稳态导热 3.1非稳态导热概述 3.1.1两类非稳态导热 3.1.2非稳态导热的数学描述 3.2零维非稳态导热——集中参数法 3.2.1集中参数法 3.2.2集中参数法的判别条件 3.2.3毕渥数BiV与傅里叶数FoV的物理意义 3.3典型一维非稳态导热 3.3.1无限大平板的分析解 3.3.2分析解的讨论 3.3.3诺谟图 3.3.4分析解应用范围的推广及讨论 3.4半无限大物体的非稳态导热 3.4.1半无限大物体的概念 3.4.2半无限大物体定性温度分布 3.4.3**类边界条件下半无限大物体非稳态导热温度场的分析解 3.4.4半无限大物体概念的适用范围 3.5热导率的实验测量方法 3.5.1稳态热流法 3.5.2非稳态热探针法 3.6热导率的数值模拟方法 3.6.1概述 3.6.2导热性能数值模拟理论基础 3.6.3ANSYS热分析基础 3.6.4分析结果讨论 本章小结 习题 参考文献 4对流传热的理论基础 4.1对流传热概述 4.1.1局部和平均表面传热系数 4.1.2换热微分方程式 4.1.3对流传热的影响因素 4.1.4对流传热现象的分类 4.1.5对流传热的研究方法 4.2对流传热微分方程组及定解条件 4.2.1连续性方程 4.2.2动量微分方程 4.2.3能量微分方程 4.2.4对流传热问题完整的数学描述 4.3边界层与边界层换热微分方程组 4.3.1流动边界层 4.3.2热边界层 4.3.3普朗特数 4.3.4边界层换热微分方程组 4.4对流传热的实验研究 4.4.1相似原理 4.4.2相似分析法获取特征数 4.4.3特征数方程（实验关联式） 本章小结 习题 参考文献 5单相对流传热的实验关联式 5.1管内强制对流传热的实验关联式 5.1.1管槽内强制对流流动和换热的特征 5.1.2管内湍流换热实验关联式 5.1.3管槽内层流强制对流传热关联式 5.1.4过渡区对流传热关联式 5.2流体外掠平板对流传热 5.2.1流动和传热特点 5.2.2流体外掠等温平板传热的层流分析解 5.2.3比拟理论求解湍流对流换热方法 5.3外部强制对流传热实验关联式 5.3.1流体横掠单管的实验关联式 5.3.2流体外掠球体的实验关联式 5.3.3流体横掠管束的实验关联式 5.4大空间与有限空间内自然对流传热的实验关联式 5.4.1大空间自然对流流动和传热特点 5.4.2大空间自然对流传热的实验关联式 5.4.3有限空间自然对流传热的实验关联式 5.4.4混合对流传热 5.5冲击射流传热的实验关联式 5.5.1单孔冲击射流的流场分布 5.5.2单孔射流平均传热特性的实验关联式 5.5.3单个狭缝喷嘴射流平均传热特性的实验关联式 5.5.4多孔冲击射流简介 5.6微尺度传热与纳米流体传热 5.6.1微尺度传热 5.6.2纳米流体传热 5.6.3微米/纳米尺度传热学中的基本分析方法 5.6.4微尺度流动与传热举例 本章小结 习题 参考文献 6相变对流传热 6.1凝结传热 6.1.1基本概念 6.1.2竖壁层流膜状凝结理论解 6.1.3水平管的膜状凝结传热 6.1.4湍流膜状凝结 6.1.5膜状凝结的影响因素 6.2沸腾传热 6.2.1气泡动力学简介 6.2.2大容器沸腾 6.2.3大容器沸腾传热的实验关联式 6.2.4管内沸腾 6.2.5沸腾传热的影响因素 6.3相变传热的强化 6.3.1凝结传热的强化 6.3.2沸腾传热的强化 6.4热管技术 6.4.1热管的工作原理 6.4.2热管壳体材料与工质之间的相容性及寿命 6.4.3热管的应用 本章小结 习题 参考文献 7热辐射基础理论 7.1概述 7.1.1热辐射的基本概念 7.1.2热辐射的基本特性 7.1.3几种热辐射的理想物体 7.1.4两个重要的辐射参数 7.2黑体辐射基本定律 7.2.1普朗克定律 7.2.2斯蒂芬玻尔兹曼定律 7.2.3兰贝特定律 7.3实际物体的辐射特性 7.3.1辐射力 7.3.2定向辐射强度 7.4实际物体的吸收特性 7.4.1吸收比 7.4.2灰体 7.4.3基尔霍夫定律 7.5太阳和环境辐射 7.6太阳辐射的工程应用 7.6.1太阳能热气流电站 7.6.2太阳房 7.6.3建筑结构的日照温度效应 本章小结 思考题 习题 参考文献 8辐射换热计算 8.1角系数 8.1.1角系数的定义 8.1.2角系数的性质 8.1.3角系数的计算方法 8.2两表面封闭系统的辐射换热 8.2.1两黑体表面间的辐射换热 8.2.2有效辐射 8.2.3表面辐射热阻与空间辐射热阻 8.2.4两个灰体表面组成的封闭系统的辐射换热 8.2.5遮热板 8.3多个灰体表面组成的封闭系统的辐射换热 8.4气体的辐射和吸收特性 8.4.1气体辐射的基本特征 8.4.2气体的发射率和吸收比 8.4.3气体与包壳间的辐射换热 本章小结 思考题 习题 参考文献 9换热器的传热计算 9.1换热器简介 9.1.1换热器的定义 9.1.2换热器的发展史 9.1.3换热器的分类 9.1.4间壁式换热器的主要形式 9.2换热器传热过程分析及计算 9.2.1传热系数的确定 9.2.2传热平均温差的计算 9.3间壁式换热器的热设计 9.3.1两种类型的设计 9.3.2两种设计方法 9.4换热器的污垢热阻 9.5换热器强化传热技术 9.5.1强化传热的目的及意义 9.5.2强化传热的任务 9.5.3换热器中强化传热的途径 9.5.4强化传热问题所使用的 方法 本章小结 习题 参考文献 附录 附录1金属材料的密度、比热容和 热导率 附录2部分非金属材料的密度和热导率 附录3大气压力（p=1.0125×105Pa）下干空气的热物理性质 附录4饱和水的热物理性质 附录5误差函数选摘 附录6三角形肋片的效率曲线 附录7环肋片的效率曲线 附录8长圆柱中心温度诺谟图、θ/θm曲线、Q/Q0曲线 附录9球中心温度诺谟图、θ/θm曲线、Q/Q0曲线