包邮传热学

第1章绪论1 1.1传热学的研究对象和任务1 1.2热量传递的基本方式2 1.2.1热传导2 1.2.2热对流4 1.2.3热辐射5 1.3传热过程6 1.4传热学的特点和研究方法8 思考题与习题10 第2章导热基本定律12 2.1导热的基本概念12 2.2傅里叶定律14 2.3热导率15 2.4导热问题的数学描述19 2.4.1导热微分方程19 2.4.2单值性条件22 思考题与习题27 第3章稳态热传导29 3.1一维稳态导热29 3.1.1平壁的稳态导热29 3.1.2圆筒壁的稳态导热34 3.1.3球壁的稳态导热37 3.2肋片导热38 3.2.1等截面直肋的稳态导热39 3.2.2肋片效率42 3.3其他稳态导热44 3.3.1二维稳态导热44 3.3.2多维稳态导热的形状因子解法47 3.4接触热阻49 思考题与习题51 第4章非稳态热传导55 4.1非稳态导热的基本概念55 4.2零维问题非稳态导热56 4.3一维问题非稳态导热59 4.3.1无限大平壁冷却或加热问题59 4.3.2诺模图63 4.4多维问题非稳态导热69 思考题与习题70 第5章对流传热基础72 5.1对流传热概述72 5.1.1牛顿冷却公式与表面传热系数72 5.1.2对流传热的影响因素73 5.1.3对流传热的分类74 5.2边界层理论75 5.2.1流动边界层75 5.2.2热边界层76 5.3对流传热的数学描述77 5.3.1表面传热系数77 5.3.2能量微分方程78 5.3.3对流传热问题的数学描述80 5.3.4对流传热微分方程组的简化81 5.4量纲分析82 5.5相似原理84 5.5.1相似原理的内容84 5.5.2相似原理指导下的实验研究 方法87 思考题与习题93 第6章单相对流传热的计算95 6.1流体外掠平板层流对流传热的 分析解95 6.1.1速度场的求解结果95 6.1.2温度场的求解结果96 6.2内部强制对流传热的计算98 6.2.1管内流动与对流传热问题98 6.2.2管内强制对流传热特征数 关联式103 6.2.3计算举例106 6.3外部强制对流传热的计算109 6.3.1外掠平板109 6.3.2横掠单管111 6.3.3横掠管束112 6.3.4计算举例114 6.4自然对流传热115 6.4.1自然对流传热的特点115 6.4.2自然对流传热的准则关联式116 6.4.3大空间自然对流传热实验 关联式117 6.4.4有限空间自然对流传热实验 关联式118 6.4.5计算举例119 思考题与习题121 第7章相变对流传热125 7.1凝结传热125 7.1.1膜状凝结和珠状凝结125 7.1.2膜状凝结传热分析解及计算 关联式126 7.1.3膜状凝结传热的影响因素129 7.1.4膜状凝结传热的强化130 7.2沸腾传热132 7.2.1大容器饱和沸腾曲线132 7.2.2核态沸腾传热的主要影响因素133 7.2.3大容器饱和核态沸腾传热的 实验关联式134 思考题与习题136 第8章热辐射的基本概念与定律139 8.1热辐射的基本概念139 8.1.1电磁波的波谱和热辐射的特点139 8.1.2物体表面对热辐射的作用140 8.2黑体辐射的基本定律142 8.2.1辐射力和辐射强度142 8.2.2斯忒藩-玻耳兹曼定律143 8.2.3普朗克定律和维恩位移定律143 8.2.4兰贝特定律145 8.3实际物体和灰体的热辐射147 8.3.1实际物体的辐射特性148 8.3.2实际物体的吸收特性150 8.3.3吸收率与发射率的关系——基尔 霍夫定律151 思考题与习题154 第9章辐射传热的计算157 9.1辐射传热的角系数157 9.1.1角系数的定义157 9.1.2角系数的性质158 9.1.3角系数的计算方法159 9.2封闭系统中被透热介质隔开的灰体 表面间的辐射传热163 9.2.1封闭腔模型163 9.2.2有效辐射164 9.2.3有效辐射与辐射传热量的关系164 9.2.4两个漫灰表面组成的封闭腔的 辐射传热164 9.2.5多表面系统漫灰表面的辐射 传热的网络求解法166 9.3气体辐射简介169 9.4辐射传热的控制170 9.4.1覆盖光谱选择性涂层改变表面 发射率170 9.4.2遮热板(辐射屏)削弱辐射 传热171 思考题与习题172 第10章传热过程与热交换器175 10.1传热过程的分析与计算175 10.1.1通过平壁的传热过程计算175 10.1.2通过圆筒壁的传热过程计算176 10.1.3通过肋壁的传热过程计算178 10.2热交换器的类型180 10.3热交换器的热力计算182 10.3.1传热计算的基本方程式182 10.3.2对数平均温差法183 10.3.3效能-传热单元数法187 10.4热交换器传热过程的强化和削弱191 10.4.1传热过程的强化191 10.4.2传热过程的削弱193 思考题与习题193 第11章传热问题的数值方法196 11.1数值方法的基本思想196 11.2区域离散化197 11.3微分方程的离散198 11.3.1有限差分法198 11.3.2有限元法199 11.3.3有限体积法200 11.4节点温度差分方程组的迭代求解203 11.5稳态热传导问题的数值求解205 11.5.1求解域的离散化205 11.5.2节点温度差分方程的建立205 11.6非稳态热传导问题的有限差分法209 11.7对流传热问题的数值求解212 11.7.1直角坐标系中的对流-扩散 方程212 11.7.2用控制容积积分法进行离散212 11.7.3五点格式的通用离散方程213 11.8辐射传热问题的数值解法214 11.8.1热辐射数值计算的特点214 11.8.2热辐射数值计算的分类214 11.8.3辐射传热积分方程近似解法215 思考题与习题218 第12章工程应用220 12.1热管及其应用220 12.1.1热管的结构、工作原理和 特性220 12.1.2热管的传热极限221 12.1.3热管的分类、特点和用途222 12.2新型空冷传热技术224 12.2.1空冷技术的原理及特点224 12.2.2直接空冷系统的组成225 12.3电动汽车动力电池组的热管理226 12.3.1电池热模型227 12.3.2电池组*优工作温度范围227 12.3.3电池热场计算及温度预测228 12.3.4传热介质的选择229 12.3.5热管理系统散热结构设计229 12.3.6风机与测温点的选择230 12.3.7加热系统230 12.4太阳能的热利用230 12.4.1太阳能的利用形式231 12.4.2太阳能利用技术未来的发展 趋势231 12.5新型导热和绝热材料232 12.5.1新型导热材料232 12.5.2新型绝热(保温)材料233 思考题与习题237 附录238 附录A常用单位换算表238 附录B金属材料的密度、比热容和 热导率239 附录C保温、建筑及其他材料的密度和 热导率240 附录D几种保温、耐火材料的热导率与 温度的关系241 附录E大气压力(p=1.01325×105Pa) 下干空气的热物理性质241 附录F大气压力(p=1.01325×105Pa) 下标准烟气的热物理性质242 附录G大气压力(p=1.01325×105Pa) 下过热水蒸气的热物理性质242 附录H饱和水的热物理性质243 附录I干饱和水蒸气的热物理性质244 附录J几种饱和液体的热物理性质245 附录K几种液体的体胀系数248 附录L液态金属的热物理性质248 附录M**类贝塞尔(Bessel)函数249 附录N误差函数选摘250 附录O常用材料的表面发射率250 附录P常用热交换器传热系数的大致 范围252 附录Q生物材料的热物理性质253 参考文献254