《工程传热学》

第一章 传热学的基本概念1

1.1 导热1

1.2 对流10

1.3 热辐射13

1.4 复合传热过程14

1.5 小结17

第二章 传热方程式19

2.1 传热分析的基本定律19

2.1-1 基本定律的集总表达式20

2.1-2 基本定律的积分表达式24

2.1.3 基本定律的微分表达式28

2.2 小结36

第三章 传热方程式的数值表达式38

3.1 数值表达式的基本原理38

3.1-1 导数的有限差分表达式40

3.2-2 用差分方法导得差分方程表达式42

3.2-3 用热平衡方法导得差分方程表达式45

3.2 数值问题的计算方法50

3.2-1 高斯消去法51

3.3-2 高斯-赛德尔迭代法56

3.3 数值求解的补充考虑61

3.3-1 数值解的误差62

3.4 小结65

第四章 导热66

4.1 稳态导热66

4.1-1 没有热源的一维系统67

4.1-2 具有内热源的一维稳态导热74

4.1-3 扩展面的传热77

4.1-4 二维和三维稳态导热85

4.2 不稳态导热111

4.2-1 无内热源一维系统的瞬态导热112

4.2-2 二维和三维的瞬态导热124

4.2-3 半无限大壁的一维瞬态导热130

4.2-4 瞬态导热 数值分析和图解分析137

4.3 小结171

第五章 对流换热172

5.1 对流换热的基本概念172

5.1-1 流体流动的研究172

5.2-2 流体流动一能量的综合研究201

5.2 自然对流 理论的和实验的研究235

5.2-1 在竖直平壁附近的流体中的对流235

5.2-2 在竖直通道内的自然对流240

5.2-3 水平壁面的自然对流245

5.2-4 空气中自然对流的简化表达式250

5.3 受迫对流 理论的和实验的研究253

5.3-1 内部流动的受迫对流253

5.3-2 外部流动的受迫对流263

5.4 具有相变时的换热273

5.4-1 沸腾换热273

5.4-2 蒸汽凝结时的换热280

5.5 小结288

第六章 辐射换热290

6.1 理想(黑体)表面的辐射290

6.1-1 黑体的辐射强度293

6.1-2 黑体的辐射力294

6.1-3 黑体表面的半球单色辐射力295

6.1-4 黑体辐射力的频谱分布 普朗克定律296

6.1-5 黑体的总辐射强度和辐射力298

6.1-6 在某一波段内的黑体辐射力299

6.2 非黑体表面的辐射301

6.2-1 辐射率301

6.2-2 吸收率305

6.2-3 反射率310

6.3 实际表面的辐射特性312

6.3-1 辐射随方向的变化312

6.3-2 表面辐射随波长的变化314

6.3-3 辐射随表面温度的变化315

6.3-4 表面粗糙度的影响315

6.3-5 表面不纯度的影响316

6.3-6 实际表面的一般特性317

6.4 黑体等温面之间的辐射换热317

6.4-1 微元面积之间的辐射换热318

6.4-2 有限面积之间的辐射换热322

6.4-3 角系数代数324

6.4-4 特殊相对性333

6.4-5 延伸面角系数的确定 霍特尔交叉线法335

6.4-6 黑体表面之间的辐射换热 电网络模拟338

6.4-7 具有绝热再辐射表面时黑体表面之间的辐射换热339

6.5 等温灰体表面之间的辐射换热340

6.5-1 有效辐射与投射辐射340

6.5-2 平行的无限大等温灰体表面之间的辐射换热342

6.5-3 有限大的等温灰体表面之间的辐射换热344

6.5-4 等温灰体表面之间的辐射换热 电模拟方法345

6.5-5 灰体表面之间的辐射换热 数值解352

6.6 有吸收和再辐射的气体存在时的辐射能量交换364

6.6-1 通过气体层的单色吸收和透射366

6.6-2 认为H2O和CO2是灰体气体的近似366

6.6-3 吸收性气体和黑体表面之间的辐射换热370

6.7 辐射传热系数372

6.8 小结372

第七章 换热设备374

7.1 换热器的分类375

7.2 单流程换热器的分析378

7.2-1 单流程套管逆流换热器的分析379

7.3 管壳式叉流换热器的分析385

7.4 换热器设计和分析的传热单元数(NTU)法390

7.4-1 换热器效率391

7.5 换热器分析和设计的补充讨论399

7.5-1 换热器的污垢399

7.6 小结399

附录A 材料的性质403

A-1 固体的物理性质403

A-2 液体的物理性质405

A-3 气体的物理性质411

附录B 瞬态导热问题解的线图415

附录C 误差函数428

附录D 各种表面的法向总辐射率429

附录E 普朗克辐射函数433

习题437