Fundamentals of heat and mass transfer

　　第1章 导论
　　1.1何谓传热及如何传热
　　1.2物理机理和速率方程
　　1.2.1传导
　　1.2.2对流
　　1.2.3辐射
　　1.2.4与热力学的关系
　　1.3能量的守恒要求
　　1.3.1控制容积的能量守恒
　　1.3.2表面的能量平衡
　　1.3.3守恒定律的应用方法要点
　　1.4传热问题的分析方法
　　1.5传热学的重要性
　　1.6单位和量纲
　　1.7小结
　　参考文献
　　习题
　　第2章 热传导引论
　　2.1传导速率方程
　　2.2材料的热物性
　　2.2.1热导率
　　2.2.2其他有关物性
　　2.3热扩散方程
　　2.4边界和初始条件
　　2.5小结
　　参考文献
　　习题
　　第3章 一维、稳态热传导
　　3.1平壁
　　3.1.1温度分布
　　3.1.2热阻
　　3.1.3复合壁
　　3.1.4接触热阻
　　3.2导热分析的另一种方法
　　3.3径向系统
　　3.3.1圆柱体
　　3.3.2球体
　　3.4一维导热结果汇总
　　3.5有内热源时的导热
　　3.5.1平壁
　　3.5.2径向系统
　　3.5.3热阻概念的应用
　　3.6扩展表面的传热
　　3.6.1扩展表面导热的一般分析
　　3.6.2等截面肋片
　　3.6.3肋片性能
　　3.6.4非等截面积肋片
　　3.6.5表面总效率
　　3.7生物热方程
　　3.8小结
　　参考文献
　　习题
　　第4章 二维稳态导热
　　4.1可供选择的处理方法
　　4.2分离变量法
　　4.3导热形状因子和无量纲导热速率
　　4.4有限差分方程
　　4.4.1节点网格
　　4.4.2导热方程的有限差分形式
　　4.4.3能量平衡法
　　4.5有限差分方程的求解
　　4.5.1矩阵求逆法
　　4.5.2高斯一赛德尔迭代法
　　4.5.3若干需要注意的问题
　　4.6小结
　　参考文献
　　习题
　　第5章 瞬态导热
　　5.1集总热容法
　　5.2应用集总热容法的条件
　　5.3通用集总热容分析
　　5.4空间效应
　　5.5有对流条件的平壁
　　5.5.1严格解
　　5.5.2近似解
　　5.5.3总能传输
　　5.5.4附加的讨论
　　5.6有对流条件的径向系统
　　5.6.1严格解
　　5.6.2近似解
　　5.6.3总的能量传输
　　5.6.4附加的讨论
　　5.7半无限大固体
　　5.8伴有定表面温度或定表面热流密度的物体
　　5.8.1定温边界条件
　　5.8.2定热流密度边界条件
　　5.8.3近似解
　　5.9周期性加热
　　5.10有限差分析
　　5.10.1导热方程的离散化：显式法
　　5.10.2导热方程的离散化：隐式法
　　5.11小结
　　参考文献
　　习题
　　第6章 对流导论
　　6.1对流边界层
　　6.1.1速度边界层
　　6.1.2热边界层
　　6.1.3浓度边界层
　　6.1.4边界层的重要意义
　　6.2局部和平均对流系数
　　6.2.1传热
　　6.2.2传质
　　6.2.3对流问题
　　6.3层流和湍流
　　6.3.1层流和湍流速度边界层
　　6.3.2层流和湍流状态下的热和组分
　　浓度边界层
　　6.4边界层方程
　　6.4.1层流边界层方程
　　6.5边界层相似：无量纲边界层方程
　　6.5.1边界层相似参数
　　6.5.2解的函数形式
　　6.6无量纲参数的物理意义
　　6.7边界层类比
　　6.7.1传热和传质类比
　　6.7.2蒸发冷却
　　6.7.3雷诺类比
　　6.8对流系数
　　6.9小结
　　参考文献
　　习题
　　第7章 外部流动
　　7.1实验方法
　　7.2平行流中的平板
　　7.2.1等温平板上的层流：相似解
　　7.2.2等温平板上的湍流
　　7.2.3混合边界层状态
　　7.2.4非加热起始长度
　　7.2.5具有恒定热流密度的平板
　　7.2.6使用对流系数的限制
　　7.3对流计算的方法
　　7.4横向流动中的圆柱体
　　7.4.1流动情况
　　7.4.2对流传热和传质
　　7.5圆球
　　7.6横向通过管簇的流动
　　7.7冲击射流
　　7.7.1流体力学及几何上的考虑
　　7.7.2对流传热和传质
　　7.8堆积床
　　7.9小结
　　参考文献
　　习题
　　第8章 内部流动
　　8.1流体力学问题
　　8.1.1流动状态
　　8.1.2平均速度
　　8.1.3充分发展区中的速度分布
　　8.1.4充分发展流动中的压力梯度和
　　摩擦因子
　　8.2热的问题
　　8.2.1平均温度
　　8.2.2牛顿冷却定律
　　8.2.3充分发展的状态
　　8.3能量平衡
　　8.3.1概述
　　8.3.2等表面热流密度
　　8.3.3等表面温度
　　8.4圆管内的层流：热分析和对流
　　关系式
　　8.4.1充分发展区
　　8.4.2入口区
　　8.5对流关系式：圆管内的湍流
　　8.6对流关系式：非圆形管和同心管套
　　8.7强化传热
　　8.8微尺度内部流动
　　8.8.1微尺度内部流动中的流动状态
　　8.8.2微尺度内部流动中的传热
　　8.9对流传质
　　8.10小结
　　参考文献
　　习题
　　第9章 自然对流
　　9.1物理的讨论
　　9.2控制方程
　　9.3相似性讨论
　　9.4垂直表面上的层流自然对流
　　9.5湍流的影响
　　9.6实验关系式：外部自然对流流动
　　9.6.1垂直平板
　　9.6.2倾斜和水平平板
　　9.6.3水平长圆柱
　　9.6.4圆球
　　9.7平行平板间槽道内的自然对流
　　9.7.1垂直槽道
　　9.7.2倾斜槽道
　　9.8实验关系式：封闭空间
　　9.8.1矩形腔体
　　9.8.2同心圆柱
　　9.8.3同心圆球
　　9.9联合的自然和受迫对流
　　9.10对流传质
　　9.11小结
　　参考文献
　　习题
　　第10章 沸腾和凝结
　　10.1沸腾和凝结中的无量纲参数
　　10.2沸腾模式
　　10.3池内沸腾
　　10.3.1沸腾曲线
　　10.3.2池内沸腾的模式
　　10.4池内沸腾关系式
　　10.4.1核态池内沸腾
　　10.4.2核态池内沸腾的临界热流
　　密度
　　10.4.3热流密度的极小值
　　10.4.4膜态池内沸腾
　　10.4.5参数对池内沸腾的影响
　　10.5受迫对流沸腾
　　10.5.1外部受迫对流沸腾
　　10.5.2两相流动
　　10.5.3微槽道中的两相流动
　　10.6凝结的物理机理
　　10.7垂直板上的层流膜状凝结
　　10.8湍流膜状凝结
　　10.9径向系统中的膜状凝结
　　10.10水平管内的膜状凝结
　　10.11珠状凝结
　　10.12小结
　　参考文献
　　习题
　　第11章 换热器
　　11.1换热器的类型
　　11.2总传热系数
　　11.3换热器分析：利用对数平均温差
　　11.3.1顺流换热器
　　11.3.2逆流换热器
　　11.3.3特殊的运行状况
　　11.4换热器分析：有效度一NTU法
　　11.4.1定义
　　11.4.2有效度一NTU关系式
　　11.5换热器设计和性能计算：利用有
　　效度一NTU法
　　11.6紧凑式换热器
　　11.7小结
　　参考文献
　　习题
　　第12章 辐射：过程和性质
　　12.1基本概念
　　12.2辐射强度
　　12.2.1数学定义
　　12.2.2辐射强度及其与发射的关系
　　12.2.3有关辐照密度的概念
　　12.2.4有关有效辐射密度的概念
　　12.3黑体辐射
　　12.3.1普朗克分布
　　12.3.2维恩位移定律
　　12.3.3斯蒂芬一波尔兹曼定律
　　12.3.4带发射
　　12.4实际表面的发射
　　12.5实际表面的吸收、反射和透射
　　12.5.1吸收率
　　12.5.2反射率
　　12.5.3透过率
　　12.5.4要额外考虑的一些问题
　　12.6基尔霍夫定律
　　12.7灰表面
　　12.8环境辐射
　　12.9小结
　　参考文献
　　习题
　　第13章 表面之间的辐射换热
　　13.1视角系数
　　13.1.1视角系数积分
　　13.1.2视角系数关系式
　　13.2腔体中不透辐射的漫射灰表面之间
　　的辐射换热
　　13.2.1一个表面上的净辐射换热
　　13.2.2表面之间的辐射换热
　　13.2.3黑体辐射换热
　　13.2.4两个表面的腔体
　　13.2.5防辐射屏
　　13.2.6再辐射表面
　　13.3多种模式传热
　　13.4伴有参与介质的辐射换热
　　13.4.1容积吸收
　　13.4.2气体发射和吸收
　　13.5小结
　　参考文献
　　习题
　　第14章 扩散传质
　　14.1物理起因和流率方程
　　14.1.1物理起因
　　14.1.2混合物的组成
　　14.1.3斐克(Fick)扩散定律
　　14.1.4质量扩散率
　　14.2在非静止介质中的质量扩散
　　14.2.1绝对和扩散组分流密度
　　14.2.2柱状容器中的蒸发
　　14.3静止介质近似
　　14.4静止介质的组分守恒
　　14.4.1控制容积的组分守恒
　　14.4.2质量扩散方程
　　14.4.3给定表面浓度的静止介质
　　14.5边界条件和交界面上浓度的不
　　连续性
　　14.5.1蒸发和升华
　　14.5.2气体在液体和固体中的
　　溶解度
　　14.5.3催化表面反应
　　14.6伴随均质化学反应的质量扩散
　　14.7瞬态扩散
　　14.8小结
　　参考文献
　　习题
　　附录
　　附录A物质的热物性
　　附录B数学关系式和函数
　　附录C与一维稳态系统中均匀产热相关的
　　热状态
　　附录D对流传递方程
　　D.1质量守恒
　　D.2牛顿第二运动定律
　　D.3能量守恒
　　D.4组分守恒
　　附录E湍流边界层方程
　　附录F平板上平行流动的层流边界层的
　　积分解
　　索引