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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 热量传递的三种基本方式1

1.2.1 热传导2

1.2.2 热对流3

1.2.3 热辐射4

1.3 传热过程5

习题7

第2章 导热基本方程和稳态导热理论9

2.1 导热基本定律及导热系数9

2.1.1 基本概念9

2.1.2 导热基本定律11

2.1.3 导热系数11

2.2 导热微分方程式及定解条件13

2.2.1 导热微分方程式13

2.2.2 定解条件16

2.3 单层及多层平壁的稳态导热17

2.3.1 单层平壁的稳态导热17

2.3.2 变导热系数时单层平壁的稳态导热18

2.3.3 多层平壁的稳态导热20

2.4 无限长圆筒壁的稳态导热22

2.5 球壁的稳态导热25

2.6 通过肋片的导热及散热量的计算27

2.6.1 通过等截面棒的稳态导热28

2.6.2 通过肋片散热量的计算31

习题33

第3章 非稳态导热36

3.1 非稳态导热过程的特点36

3.2 集总参数法39

3.3 无限大平板的加热或冷却43

3.4 半无限大物体的非稳态导热52

3.5 有限大物体的非稳态导热53

习题56

第4章 导热问题的数值解法58

4.1 有限差分法的基本原理58

4.2 稳态导热问题的差分表达式60

4.2.1 内部节点的差分方程式60

4.2.2 边界上节点的差分方程式61

4.3 线性代数方程组的求解64

4.3.1 直接法64

4.3.2 迭代法66

4.4 非稳态导热问题的有限差分法67

4.5 导热问题温度场的有限元解法70

4.5.1 稳态导热问题70

4.5.2 非稳态导热问题75

习题77

第5章 对流换热78

5.1 对流换热概述78

5.1.1 牛顿冷却公式78

5.1.2 影响对流换热的因素分析78

5.2 边界层分析80

5.2.1 流动边界层80

5.2.2 热边界层81

5.3 边界层对流换热微分方程组82

5.4 相似原理在对流换热中的应用83

5.4.1 相似物理现象的性质84

5.4.2 相似准则间的关系86

5.4.3 判别相似的条件86

5.4.4 实验数据的整理87

5.5 管槽内强迫对流换热89

5.5.1 紊流强迫换热89

5.5.2 层流强迫换热93

5.5.3 过渡区强迫对流换热94

5.6 外掠圆管强迫对流换热95

5.6.1 外掠单管95

5.6.2 外掠管束换热96

5.7 自然对流换热99

5.7.1 大空间自然对流换热99

5.7.2 有限空间自然对流换热101

习题102

第6章 辐射换热105

6.1 热辐射的基本概念105

6.1.1 热辐射的本质105

6.1.2 辐射能的吸收、反射和透过106

6.2 黑体辐射的基本性质107

6.2.1 辐射力107

6.2.2 普朗克定律108

6.2.3 维恩定律109

6.2.4 斯蒂芬—玻耳兹曼定律109

6.2.5 兰贝特定律111

6.3 实际物体的辐射和吸收112

6.3.1 实际物体的辐射112

6.3.2 实际物体的吸收114

6.3.3 基尔霍夫定律114

6.4 黑体间的辐射换热及角系数115

6.5 灰体表面间的辐射换热119

6.5.1 有效辐射119

6.5.2 辐射热阻119

6.5.3 特殊放置的两灰体表面间的辐射换热121

6.5.4 辐射屏122

6.5.5 复杂系统的辐射换热123

习题126

第7章 传热128

7.1 复合传热128

7.2 传热过程的分析与计算129

7.2.1 通过平壁的传热129

7.2.2 通过圆筒壁的传热130

7.2.3 通过肋壁的传热133

7.3 传热的强化和削弱136

7.3.1 增强传热的基本途径137

7.3.2 增强传热的方法138

7.3.3 削弱传热的方法140

习题141

第8章 换热器143

8.1 换热器的种类143

8.1.1 间壁式换热器143

8.1.2 回热式换热器143

8.1.3 混合式换热器143

8.2 换热器的传热系数及平均温差145

8.2.1 传热系数145

8.2.2 平均温差146

8.3 间壁式换热器的计算151

8.3.1 平均温度差法151

8.3.2 效能—传热单元数法152

习题155

附录156

附录1 物理性质参数表156

附录2 数值法求解导热问题实例166

参考文献179