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全书通用符号一览表1

绪论3

第1章　热动力学概述5

1.1 热力学的特点与层次5

1.1.1　热力学的特点5

1.1.2　热力学的层次6

1.1.3　平衡态热力学11

1.1.4　线性不可逆热力学引论13

1.1.5　小结22

1.2 系统的动力学分析23

1.2.1 系统的热力学和动力学关系23

1.2.2 系统的动力学描述27

1.2.3　小结42

1.3 系统的稳定性43

1.3.1　稳定性课题43

1.3.2　非线性非保守系统的自激振荡45

1.3.3　开放系统平衡态的稳定性51

1.3.4　小结57

1.4　热力学循环与自激振荡58

1.4.1　对热力学循环理论的回顾58

1.4.2　对热力学循环的动力学分析62

1.4.3　小结67

1.5　热力学方法的发展67

1.5.1　认识过程的数学描述67

1.5.2　热静力学基本原理的信息论思路69

1.5.3 热动力学与信息论——本章小结71

参考文献72

第2章　热动力学网络73

2.1　通过阻抗网络认识网络理论73

2.1.1　弹性体的网络描述73

2.1.2　动力学网络理论要点77

2.1.3　动态过程的网络模型82

2.1.4　小结90

2.2　热动力学网络的建立90

2.2.1　建立热动力学网络的基本问题90

2.2.2　热动力学对平衡的网络描述92

2.2.3　多自由度网络97

2.2.4　小结101

2.3　热动力学网络的应用——振荡系统稳定性分析101

2.3.1　线性网络的量化101

2.3.2　自激振荡与正反馈103

2.3.3 自激振荡系统的网络分析方法110

2.3.4　小结116

2.4　热的波传播模型116

2.4.1　傅里叶导热定律的缺陷116

2.4.2　波动与扩散117

2.4.3　从工程角度引入延时τ119

2.4.4　热谐振121

参考文献122

第3章　受热流动系统的热声稳定性124

3.1 受热流动系统的基本方程124

3.1.1　经典的守恒方程124

3.1.2　热动力学描述126

3.1.3　小结130

3.2　受热流动系统的热声过程130

3.2.1　问题的背景和内容130

3.2.2　热扰动方程131

3.2.3　热声热机系统的热声函数133

3.3　热声转换过程的热力学关系136

3.3.1　等熵振荡的热力学关系137

3.3.2　温度扰动140

3.3.3　流体非等熵振荡的能量流和质量流143

3.3.4　非等熵振荡流的连续方程144

3.3.5　非等熵振荡流的运动方程144

3.3.6　熵传输方程145

3.3.7　非等熵振荡的热声转换146

3.3.8　小结146

3.4　流-固边界上的热动力学分析147

3.4.1　声波的耗散147

3.4.2　流-固边界上的扩散波151

3.4.3　横向熵波155

3.4.4　声能的转换161

3.4.5 Taconis振荡161

3.4.6　小结164

参考文献164

第4章　热声热机系统165

4.1　热声热机概述165

4.1.1　热声热机家族165

4.1.2　基于热声原理的热机系统166

4.2　斯特林热机系统169

4.2.1　分置式斯特林制冷机上的建模实验169

4.2.2 自由活塞型斯特林热机的阻抗网络模型174

4.2.3　斯特林热机系统的稳定性185

4.2.4 自由活塞型斯特林制冷机的设计191

4.2.5　小结197

4.3　热声热机的整机系统197

4.3.1　回热器在整机系统中的作用198

4.3.2　热声器件横向温差与声波的相互作用213

4.3.3　小结217

4.4　热声热机的有源网络模型219

4.4.1　热声器件的有源网络219

4.4.2　热声热机系统的分布参数网络模型235

4.4.3　回热器的品质指标242

4.4.4　小结245

4.5　热声谐振管的自组织过程246

4.5.1　热声谐振管中的自组织实验现象246

4.5.2　热声谐振系统的参数谐振机理252

4.5.3　热声系统参数谐振稳定性的讨论260

4.5.4　小结263

4.6　热声制冷机系统的设计264

4.6.1　热声热机系统设计的网络方法264

4.6.2　斯特林-脉管级联268

4.6.3　热声-斯特林级联275

参考文献279

第5章　两相流动系统流动工况的识别研究282

5.1 自然循环沸腾流动的流动工况识别282

5.1.1　两相流动宏观方程282

5.1.2　相间动量交换287

5.1.3　两相流动的演化290

5.1.4　小结298

5.2　相变系统中的振荡298

5.2.1　气泡的振荡298

5.2.2　相变系统的自激振荡305

5.2.3　沸腾流动的有源热声网络模型314

5.3　两相流动的网络参数316

5.3.1　气泡的平衡半径316

5.3.2　气液两相流动的网络表述319

5.3.3　两相流网络参数辨识325

参考文献330

第6章　受热流动系统的演化333

6.1　宏观系统的复杂性333

6.1.1　定常模态的混沌性质333

6.1.2 系统的时空结构336

6.2　受热流动系统的热动力学相似341

6.2.1　时空尺度341

6.2.2　受热流动系统的分层相似344

6.2.3　信息传播过程与宏观现象的类比352

6.2.4　对热动力学网络方法的回顾和展望354

参考文献355