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第1章 绪论1

1．1 传热的基本概念2

1．1．1 传热2

1．1．2 热量传递的基本方式2

1．1．3 传热学与热力学的关系3

1．2 传热的工程应用4

1．2．1 在传统工业中的应用4

1．2．2 在高新技术中的应用8

1．3 传热方式与热流速率方程11

1．3．1 热传导11

1．3．2 热对流12

1．3．3 热辐射14

1．3．4 复合换热15

1．3．5 传热过程和总传热系数16

1．4 能量守恒原理16

1．5 传热问题的研究方法18

1．6 本章提要23

习题24

参考文献30

第2章 导热的理论基础33

2．1 导热热流速率方程34

2．1．1 温度场与温度梯度34

2．1．2 傅里叶定律35

2．2 物质的导热特性36

2．2．1 固体37

2．2．2 液体38

2．2．3 气体38

2．2．4 各向异性39

2．3 导热微分方程与单值性条件39

2．3．1 直角坐标系40

2．3．2 径向坐标系41

2．3．3 单值性条件42

2．4 本章提要48

习题49

参考文献52

第3章 稳态导热分析与计算54

3．1 一维稳态导热55

3．1．1 单层与多层平壁：热阻分析方法55

3．1．2 接触热阻58

3．1．3 径向系统中的一维导热63

3．1．4 有内热源时的导热68

3．1．5 变导热系数69

3．2 扩展表面的导热与传热73

3．2．1 扩展表面导热的理论分析73

3．2．2 肋壁的传热性能77

3．2．3 变截面肋及其优化82

3．2．4 肋壁的工程应用83

3．3 多维导热问题84

3．4 稳态导热的数值计算方法85

3．4．1 求解区域的离散化86

3．4．2 节点方程的建立86

3．4．3 差分方程的求解90

3．5 本章提要97

习题99

参考文献117

第4章 非稳态导热118

4．1 非稳态导热的基本概念119

4．1．1 非稳态导热问题的类型119

4．1．2 瞬态导热过程的基本特征119

4．2 集总参数分析方法121

4．2．1 基本概念121

4．2．2 集总参数分析方法121

4．2．3 适用条件与误差估计123

4．3 对流边界条件下的一维瞬态导热128

4．3．1 一维平壁对称冷却（加热）129

4．3．2 长圆柱与球体131

4．3．3 正规状况阶段132

4．4 半无限大固体的非稳态导热135

4．4．1 恒壁温边界条件136

4．4．2 恒热流边界条件137

4．4．3 对流边界条件138

4．4．4 脉冲加热边界条件138

4．5 周期性非稳态导热142

4．5．1 半无限大物体内的温度响应142

4．5．2 周期性导热过程中的热量传递144

4．6 多维非稳态导热146

4．7 非稳态导热数值解151

4．7．1 差分方程：能量平衡方法151

4．7．2 显式格式的稳定性条件153

4．7．3 隐式差分格式153

4．8 本章提要156

习题158

参考文献171

第5章 对流换热的理论基础172

5．1 对流换热问题概述173

5．1．1 对流换热问题的分类及求解方法173

5．1．2 影响对流换热的主要因素175

5．2 对流换热微分方程组177

5．2．1 连续性方程178

5．2．2 动量微分方程178

5．2．3 能量微分方程178

5．3 边界层概念180

5．3．1 速度边界层181

5．3．2 热边界层182

5．3．3 边界层概念的重要意义183

5．4 边界层对流换热微分方程组184

5．4．1 表面传热系数184

5．4．2 对流换热方程组的简化184

5．4．3 解的无量纲函数形式186

5．4．4 层流边界层微分方程精确解188

5．4．5 层流边界层积分方程近似解189

5．5 湍流以及动量和热量传递的类比193

5．5．1 湍流流动和传递特征193

5．5．2 动量与热量传递的类比195

5．5．3 类比关系的应用196

5．5．4 湍流边界层厚度198

5．6 对流换热的实验研究方法201

5．6．1 相似原理201

5．6．2 相似特征数204

5．6．3 特征数方程204

5．7 本章提要207

习题209

参考文献213

第6章 对流换热的工程计算214

6．1 掠过平板的强迫流动换热215

6．1．1 层流215

6．1．2 湍流216

6．1．3 有未加热起始段216

6．2 绕流圆柱体的强迫流动换热220

6．2．1 流动边界层220

6．2．2 绕流单管222

6．2．3 绕流光管管束224

6．2．4 绕流肋片管束227

6．3 绕流球体的强迫流动换热229

6．4 管内强迫流动换热232

6．4．1 管内流动边界层232

6．4．2 管内热边界层和换热分析235

6．4．3 截面平均温度的沿程变化237

6．4．4 管内对流换热的特征数方程239

6．5 强化传热247

6．5．1 传热强化的原理247

6．5．2 强化传热的基本途径249

6．5．3 强化传热性能的评价254

6．6 自然对流换热254

6．6．1 自然对流边界层256

6．6．2 动量和能量微分方程257

6．6．3 自然对流的相似特征数258

6．6．4 大空间自然对流换热计算259

6．6．5 有限空间自然对流换热计算264

6．6．6 混合对流换热268

6．7 本章提要269

习题273

参考文献286

第7章 沸腾与凝结289

7．1 相变换热的基本概念290

7．2 沸腾换热291

7．2．1 池沸腾换热曲线291

7．2．2 池沸腾换热的计算关系式294

7．2．3 影响核态沸腾换热的主要因素297

7．2．4 强迫对流沸腾298

7．3 凝结换热301

7．3．1 表面凝结的形态301

7．3．2 竖壁层流膜状凝结理论解302

7．3．3 层流和湍流膜状凝结换热304

7．3．4 水平管束外的膜状凝结换热306

7．3．5 影响膜状凝结换热的其他因素306

7．3．6 珠状凝结简介308

7．4 相变换热的强化技术312

7．4．1 沸腾换热的强化312

7．4．2 凝结换热的强化314

7．4．3 热管技术简介316

7．5 本章提要318

习题320

参考文献323

第8章 热辐射理论基础326

8．1 基本概念327

8．1．1 热辐射的基本特点327

8．1．2 电磁辐射的波谱327

8．1．3 吸收比、反射比和透射比328

8．1．4 辐射力与辐射强度329

8．1．5 有效辐射331

8．2 黑体辐射332

8．2．1 黑体辐射的基本性质332

8．2．2 普朗克定律333

8．2．3 维恩位移定律334

8．2．4 斯忒藩-玻耳兹曼定律334

8．2．5 波段辐射力335

8．2．6 兰贝特余弦定律335

8．3 实际表面辐射的波长特性和方向特性339

8．3．1 发射率339

8．3．2 实际表面辐射的波长特性340

8．3．3 实际表面辐射的方向特性341

8．3．4 实际表面的吸收特性342

8．3．5 基尔霍夫定律343

8．3．6 灰表面345

8．4 太阳辐射与环境辐射349

8．5 本章提要352

习题353

参考文献359

第9章 辐射换热计算361

9．1 辐射角系数362

9．1．1 角系数的定义362

9．1．2 角系数的基本性质363

9．1．3 角系数的计算方法365

9．2 黑表面之间的辐射热交换370

9．3 封闭腔中漫灰表面间的辐射换热计算371

9．3．1 表面热阻371

9．3．2 网络方法：漫灰表面间的辐射热交换372

9．3．3 重辐射表面378

9．3．4 辐射屏蔽380

9．3．5 辐射换热的强化383

9．4 辐射换热的数值计算384

9．5 有气体参与时的辐射换热计算387

9．5．1 气体辐射的基本特征388

9．5．2 气体的发射率和吸收比388

9．5．3 气体与包壳间的辐射换热393

9．6 本章提要395

习题396

参考文献408

第10章 热交换器409

10．1 热交换器的主要型式与应用410

10．2 换热器的总传热系数414

10．3 换热器的平均传热温差415

10．3．1 对数平均温差415

10．3．2 顺流与逆流416

10．3．3 多程交叉流418

10．4 换热器的热计算：平均温差法421

10．4．1 换热器热计算的任务421

10．4．2 设计计算422

10．4．3 校核计算423

10．5 换热器的热计算：效能-传热单元数方法427

10．5．1 基本定义427

10．5．2 ε-NTU关系式427

10．5．3 ε-NTU方法的应用430

10．6 紧凑型与微型热交换器435

10．7 换热器的污垢热阻437

10．8 本章提要437

习题438

参考文献444

附录446

附录A 部分理论解与结果446

附录A．1 一维对称加热（冷却）非稳态导热解析解的结果（大平板、无限长圆柱和球体的诺模图，超越方程的前6个根）446

附录A．2 层流边界层方程精确解（相似解）456

附录A．3 层流边界层积分方程近似解458

附录B 部分数学函数表461

表B．1 高斯误差函数461

表B．2 高斯误差补函数的一次积分值462

表B．3 零阶与一阶第一类贝塞尔（Bessel）函数463

附录C 常用材料的热物性参数464

表C．1 部分金属与合金的热物理性质464

表C．2 部分非金属材料的热物理性质468

表C．3 部分保温材料的热物理性质471

表C．4 部分液体的热物理性质473

表C．5 部分气体的热物理性质（p＝1.013 25×105 Pa）474

表C．6 部分生物材料的热物理性质476

表C．7 干空气的热物理性质（p＝1.013 25×105 Pa）478

表C．8 饱和水的热物理性质479

表C．9 干饱和水蒸气的热物理性质481

表C．10 常用制冷剂（饱和液）和载冷剂的热物理性质483

表C．11 黑体辐射函数表486

表C．12 部分材料表面的法向或半球向发射率487

表C．13 部分材料表面的太阳辐射-吸收性质489

表C.14 常用流体的污垢热阻推荐值490

表C.15 接触热阻推荐值491

参考文献492

索引（中英文对照）493

部分习题参考答案502