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第一篇 动量传递1

第一章 流体流动导论1

1-1 牛顿型流体的粘度1

1-2 非牛顿型流体的类型3

1.宾哈姆塑性流体3

2.拟塑性或假塑性流体3

3.涨塑性流体4

1-3 圆管中的层流流动4

1.动量通量6

1-4 动量、质量及能量的通量表达式6

2.质量通量7

3.能量通量7

第二章 总衡算方程9

2-1 总质量衡算方程9

1.简单几何体的质量衡算9

2.通用的总质量衡算方程15

2-2 总能量衡算方程18

1.总能量衡算的通用表达式19

2.化工流体流动的总能量衡算20

3.机械能衡算26

2-3 总动量衡算方程29

第三章 微分衡算方程37

3-1 微分质量衡算方程37

1.单组分系统37

2.双组分系统42

3-2 微分能量衡算方程44

3-3 微分动量衡算方程47

1.用应力表示的运动方程47

2.应力与应变速率之间的关系51

3.粘性流体的运动微分方程(奈维-斯托克斯方程)58

4.柱坐标系和球坐标系中粘性流体的运动微分方程(奈维-斯托克斯方程)60

第四章 运动方程的若干解63

4-1 平壁间的稳态平行层流63

4-2 圆管与套管环隙中的稳态层流66

4-3 爬流(蠕动流)70

4-4 流线与流函数72

4-5 理想流体75

4-6 势流77

第五章 边界层流动82

5-1 边界层的概念82

5-2 边界层分离83

5-3 曳力系数86

5-4 边界层方程87

5-5 边界层动量方程90

5-6 流体沿平板壁面流动时层流边界层的计算93

5-7 管道进口段的流体流动96

第六章 湍流的速度分布与阻力98

6-1 关于湍动的基本概念98

1.临界雷诺数98

2.平均速度与脉动速度98

3.湍动强度与湍动标度99

4.雷诺应力100

5.涡流粘度与混合长102

6-2 光滑管中的湍流104

1.普兰德混合长与通用速度分布方程104

2.速度分布与流动阻力106

6-3 粗糙管中的湍流107

1.粗糙管中的速度分布107

2.粗糙管中的流动阻力108

6-4 应用边界层动量方程于平板上的湍流边界层108

7-1 概述112

7-2 两相流体的流动型式112

第七章 气液两相流动112

7-3 持液量的计算115

1.滑动或持液量效应115

2.持液量的计算119

7-4 两相流动的总压强降124

1.加速项与升举项的讨论124

2.摩擦阻力的计算127

动量传递篇符号表138

主要参考文献142

8-1 导热问题的分析求解方法143

1.热传导的一般数学模型143

第八章 热传导143

第二篇 热量传递143

2.导热问题的分析解144

3.不稳态导热146

8-2 导热问题的数值计算法159

1.采用结点温度方程求解稳态温度场159

2.用迭代法求解稳态温度场161

3.用高斯消去法求解稳态温度场164

4.用松弛法求解稳态温度场165

5.不稳态温度场的数值计算法166

3.运动微分方程169

2.导热微分方程169

第九章 单相对流传热169

9-1 单相对流传热的一般数学模型169

1.传热微分方程169

4.连续性方程170

9-2 边界层及其与对流传热的关系171

1.热边界层及其对对流传热系数的影响171

2.边界层内的能量传递机理171

3.进口段的传热发展过程172

1.边界层方程174

2.方程组的因次分析174

9-3 平壁层流传热的分析解174

3.速度分布与温度分布175

4.对流传热系数178

9-4 层流传热的近似积分解179

1.边界层热流方程179

2.平壁层流传热180

3.管内层流传热183

9-5 湍流传热的分析解184

1.热量传递与动量传递的类似性185

2.雷诺类似律186

3.普兰德-台劳类似律189

4.卡门类似律191

5.柯尔邦类似律193

6.湍流边界层的近似积分解194

第十章 有相变的对流传热197

10-1 沸腾传热过程分析197

1.沸腾传热机理197

2.对流沸腾传热198

3.沸腾对流传热系数的实用计算公式204

4.临界热流强度205

1.蒸汽剪应力对于层流和湍流膜状冷凝传热的影响211

10-2 冷凝传热211

2.管内冷凝传热的实用计算式215

热量传递篇符号表216

主要参考文献218

第三篇 质量传递220

第十一章 分子扩散与扩散系数220

11-1 费克定律220

11-2 气相扩散系数223

11-3 液相扩散系数227

11-4 固体中的扩散229

1.遵从费克定律的固体中的扩散230

2.多孔介质中的扩散231

第十二章 双组分混合物中的扩散235

12-1 基本概念235

12-2 微分质量衡算237

1.质量通量237

2.摩尔通量238

3.应用微分衡算式的某些问题240

12-3 双组分混合物中的扩散240

1.组分A通过静止组分B的扩散240

2.等分子反方向扩散244

12-4 多组分混合物中的扩散246

12-5 热扩散248

12-6 传质系数和主体流动之间的关系249

第十三章 层流下的质量传递252

13-1 平行于平板层流流动下的传质252

1.层流下浓度边界层方程的分析解253

2.层流下浓度边界层方程的近似解257

13-2 圆管内层流流动下的传质260

第十四章 湍流下的质量传递265

14-1 平行于平板湍流流动下的传质265

14-2 涡流扩散系数与混合长267

14-3 动量传递与质量传递间的类似268

14-4 溶质渗透理论(不稳态质量传递理论)271

14-5 界面湍动275

第十五章 对流传质的若干设计方程277

15-1 湿壁塔的传质系数277

15-2 填料床中两相流的传质系数280

15-3 球体与圆柱体对流体的传质283

15-4 球内、滴内、泡内的传质285

16-1 平板上的层流边界层288

第十六章 同时进行热量、质量传递的过程288

16-2 湍流状态下热、质同时传递的问题291

16-3 非等温接触中的传质294

质量传递篇符号表299

主要参考文献301

附录303

附录A 柱坐标系及球坐标系中连续性方程的推导303

附录B 柱坐标系及球坐标系中微分能量衡算方程的推导306

附录C 高斯误差函数表309

附录D 基于勒奈特-琼斯势函数的碰撞积分ΩDAB值310

附录E 勒奈特-琼斯势参数310