傳熱學

傳熱學

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作者：何燕、張曉光、孟祥文 編著

出版日期：2015年9月 書號：978-7-122-24284-6

開本：16K　787×1092　1/16 裝幀：平 版次：1版1次 頁數：255頁

《傳熱學》系統闡述了熱量傳遞的規律、機理以及傳熱計算的方法。共分9章，包括熱傳導、對流傳熱、輻射傳熱、總傳熱過程和換熱器等，每章后還附有小結、思考題與習題。

《傳熱學》可以作為高等學校能源與動力工程、新能源科學與工程、製冷與低溫技術、安全工程、油氣儲運工程、機械工程等機械類或近機類專業的教材或者教學參考書，也可供有關科技工作者參考。

緒論1

1.1傳熱學的研究內容

1.1.1傳熱學的研究對象和任務

1.1.2傳熱學在科學技術和工程中的應用

1.2熱量傳遞的三種基本方式

1.2.1熱傳導

1.2.2熱對流

1.2.3熱輻射

1.2.4傳熱過程

1.2.5傳熱熱阻

1.3傳熱學的研究方法和學習方法

1.3.1研究傳熱問題的一般方法

1.3.2學習傳熱學的一般方法

本章小結

習題

參考文獻

2穩態熱傳導

2.1概述

2.1.1熱傳導的物理機理

2.1.2熱傳導的基本定律

2.1.3熱導率

2.2導熱微分方程

2.2.1導熱微分方程的推導

2.2.2導熱微分方程適用的範圍

2.2.3邊界條件和初始條件

2.3一維穩態導熱問題

2.3.1平壁

2.3.2圓筒壁

2.3.3球殼

2.3.4其他變面積或變熱導率問題

2.4有內熱源的熱傳導

2.4.1有內熱源的平壁導熱

2.4.2有內熱源的圓柱體導熱

2.5肋片導熱問題

2.5.1肋片的傳熱

2.5.2通過等截面直肋的導熱

2.5.3肋片效率

本章小結

習題

參考文獻

3非穩態導熱

3.1非穩態導熱概述

3.1.1兩類非穩態導熱

3.1.2非穩態導熱的數學描述

3.2零維非穩態導熱——集中參數法

3.2.1集中參數法

3.2.2集中參數法的判別條件

3.2.3畢渥數BiV與傅里葉數FoV的物理意義

3.3典型一維非穩態導熱

3.3.1無限大平板的分析解

3.3.2分析解的討論

3.3.3諾謨圖

3.3.4分析解應用範圍的推廣及討論

3.4半無限大物體的非穩態導熱

3.4.1半無限大物體的概念

3.4.2半無限大物體定性溫度分佈

3.4.3第一類邊界條件下半無限大物體非穩態導熱溫度場的分析解

3.4.4半無限大物體概念的適用範圍

3.5熱導率的實驗測量方法

3.5.1穩態熱流法

3.5.2非穩態熱探針法

3.6熱導率的數值模擬方法

3.6.1概述

3.6.2導熱性能數值模擬理論基礎

3.6.3ANSYS熱分析基礎

3.6.4分析結果討論

本章小結

習題

參考文獻

4對流傳熱的理論基礎

4.1對流傳熱概述

4.1.1局部和平均表面傳熱係數

4.1.2換熱微分方程式

4.1.3對流傳熱的影響因素

4.1.4對流傳熱現象的分類

4.1.5對流傳熱的研究方法

4.2對流傳熱微分方程組及定解條件

4.2.1連續性方程

4.2.2動量微分方程

4.2.3能量微分方程

4.2.4對流傳熱問題完整的數學描述

4.3邊界層與邊界層換熱微分方程組

4.3.1流動邊界層

4.3.2熱邊界層

4.3.3普朗特數

4.3.4邊界層換熱微分方程組

4.4對流傳熱的實驗研究

4.4.1相似原理

4.4.2相似分析法獲取特徵數

4.4.3特徵數方程（實驗關聯式）

本章小結

習題

參考文獻

5單相對流傳熱的實驗關聯式

5.1管內強制對流傳熱的實驗關聯式

5.1.1管槽內強制對流流動和換熱的特徵

5.1.2管內湍流換熱實驗關聯式

5.1.3管槽內層流強制對流傳熱關聯式

5.1.4過渡區對流傳熱關聯式

5.2流體外掠平板對流傳熱

5.2.1流動和傳熱特點

5.2.2流體外掠等溫平板傳熱的層流分析解

5.2.3比擬理論求解湍流對流換熱方法

5.3外部強制對流傳熱實驗關聯式

5.3.1流體橫掠單管的實驗關聯式

5.3.2流體外掠球體的實驗關聯式

5.3.3流體橫掠管束的實驗關聯式

5.4大空間與有限空間內自然對流傳熱的實驗關聯式

5.4.1大空間自然對流流動和傳熱特點

5.4.2大空間自然對流傳熱的實驗關聯式

5.4.3有限空間自然對流傳熱的實驗關聯式

5.4.4混合對流傳熱

5.5衝擊射流傳熱的實驗關聯式

5.5.1單孔衝擊射流的流場分佈

5.5.2單孔射流平均傳熱特性的實驗關聯式

5.5.3單個狹縫噴嘴射流平均傳熱特性的實驗關聯式

5.5.4多孔衝擊射流簡介

5.6微尺度傳熱與納米流體傳熱

5.6.1微尺度傳熱

5.6.2納米流體傳熱

5.6.3微米/納米尺度傳熱學中的基本分析方法

5.6.4微尺度流動與傳熱舉例

本章小結

習題

參考文獻

6相變對流傳熱

6.1凝結傳熱

6.1.1基本概念

6.1.2豎壁層流膜狀凝結理論解

6.1.3水平管的膜狀凝結傳熱

6.1.4湍流膜狀凝結

6.1.5膜狀凝結的影響因素

6.2沸騰傳熱

6.2.1氣泡動力學簡介

6.2.2大容器沸騰

6.2.3大容器沸騰傳熱的實驗關聯式

6.2.4管內沸騰

6.2.5沸騰傳熱的影響因素

6.3相變傳熱的強化

6.3.1凝結傳熱的強化

6.3.2沸騰傳熱的強化

6.4熱管技術

6.4.1熱管的工作原理

6.4.2熱管殼體材料與工質之間的相容性及壽命

6.4.3熱管的應用

本章小結

習題

參考文獻

7熱輻射基礎理論

7.1概述

7.1.1熱輻射的基本概念

7.1.2熱輻射的基本特性

7.1.3幾種熱輻射的理想物體

7.1.4兩個重要的輻射參數

7.2黑體輻射基本定律

7.2.1普朗克定律

7.2.2斯蒂芬玻爾茲曼定律

7.2.3蘭貝特定律

7.3實際物體的輻射特性

7.3.1輻射力

7.3.2定向輻射強度

7.4實際物體的吸收特性

7.4.1吸收比

7.4.2灰體

7.4.3基爾霍夫定律

7.5太陽和環境輻射

7.6太陽輻射的工程應用

7.6.1太陽能熱氣流電站

7.6.2太陽房

7.6.3建築結構的日照溫度效應

本章小結

思考題

習題

參考文獻

8輻射換熱計算

8.1角係數

8.1.1角係數的定義

8.1.2角係數的性質

8.1.3角係數的計算方法

8.2兩表面封閉系統的輻射換熱

8.2.1兩黑體表面間的輻射換熱

8.2.2有效輻射

8.2.3表面輻射熱阻與空間輻射熱阻

8.2.4兩個灰體表面組成的封閉系統的輻射換熱

8.2.5遮熱板

8.3多個灰體表面組成的封閉系統的輻射換熱

8.4氣體的輻射和吸收特性

8.4.1氣體輻射的基本特徵

8.4.2氣體的發射率和吸收比

8.4.3氣體與包殼間的輻射換熱

本章小結

思考題

習題

參考文獻

9換熱器的傳熱計算

9.1換熱器簡介

9.1.1換熱器的定義

9.1.2換熱器的發展史

9.1.3換熱器的分類

9.1.4間壁式換熱器的主要形式

9.2換熱器傳熱過程分析及計算

9.2.1傳熱係數的確定

9.2.2傳熱平均溫差的計算

9.3間壁式換熱器的熱設計

9.3.1兩種類型的設計

9.3.2兩種設計方法

9.4換熱器的污垢熱阻

9.5換熱器強化傳熱技術

9.5.1強化傳熱的目的及意義

9.5.2強化傳熱的任務

9.5.3換熱器中強化傳熱的途徑

9.5.4強化傳熱問題所使用的

方法

本章小結

習題

參考文獻

附錄

附錄1金屬材料的密度、比熱容和

熱導率

附錄2部分非金屬材料的密度和熱導率

附錄3大氣壓力（p=1.0125×105Pa）下干空氣的熱物理性質

附錄4飽和水的熱物理性質

附錄5誤差函數選摘

附錄6三角形肋片的效率曲線

附錄7環肋片的效率曲線

附錄8長圓柱中心溫度諾謨圖、θ/θm曲線、Q/Q0曲線

附錄9球中心溫度諾謨圖、θ/θm曲線、Q/Q0曲線