传热学/21世纪能源与动力系列教材 [Heat Transfer] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张奕 编

图书标签:

• 传热学
• 热传导
• 热对流
• 热辐射
• 能源
• 动力工程
• 传热分析
• 工程热物理
• 21世纪能源与动力系列教材
• 传热计算

出版社： 东南大学出版社

ISBN：9787810895323

版次：1

商品编码：10798311

包装：平装

外文名称：Heat Transfer

开本：16开

出版时间：2004-02-01

用纸：胶版纸

页数：294

字数：496000

正文语种：中文

内容简介

《21世纪能源与动力系列教材：传热学》参照《传热学课程教学基本要求》编写而成。全书共9章，包括导热、对流传热、辐射传热、传热过程与换热器等内容，每一章都配有丰富的例题、习题和思考题，以满足教学需要。书末附有详细的参考文献和资料，可供解决传热问题和进一步研究选用。
《21世纪能源与动力系列教材：传热学》可作为高等学校能源动力类、化工制药类、航空航天类、环境与安全、交通运输类、武器类及土建类等大类专业的教材或教学参考书，亦可供有关工程技术人员参考。

内页插图

目录

1 绪论
1.1 传热基本概念
1.2 传热的三种基本方式
1.2.1 热传导（导热）
1.2.2 热对流
1.2.3 热辐射
1.3 传热过程和热路图
1.4 传热学的研究方法
1.4.1 传热问题的研究方法
1.4.2 能量平衡方程
1.4.3 传热问题的解题步骤
1.5 传热学发展简史
本章小结
思考题
习题

2 导热基本定律及稳态导热
2.1 导热的基本概念和定律
2.1.1 温度场和温度梯度
2.1.2 导热基本定律
2.1.3 热导率
2.2 导热微分方程和定解条件
2.2.1 直角坐标系中的导热微分方程式
2.2.2 导热微分方程的定解条件
2.3 一维稳态导热
2.3.1 平壁稳态导热
2.3.2 长圆筒稳态导热
2.3.3 球壳稳态导热
2.3.4 复合平壁稳态导热
2.3.5 其他
2.4 肋片稳态导热
2.4.1 等截面肋片的稳态导热
2.4.2 变截面肋片的稳态导热
2.4.3 肋片调节壁面温度的原理
2.4.4 使用肋片注意事项
2.5 二维、三维稳态导热
2.5.1 有限差分法
2.5.2 形状因子法
本章小结
思考题
习题

3 非稳态导热
3.1 概述
3.2 集总参数分析法
3.3 一维非稳态导热的分析解和图解法
3.3.1 无限大平板的分析解和诺谟图
3.3.2 无限长圆柱体、球的诺谟图和热量计算图
3.3.3 特殊多维导热体非稳态导热
3.4 匀速加热的最大温差
本章小结
思考题
习题

4 对流传热理论基础
4.1 概述
4.1.1 对流传热量公式
4.1.2 影响对流传热的主要因素
4.1.3 对流传热研究方法
4.2 边界层概念
4.2.1 速度边界层
4.2.2 温度边界层
4.2.3 Pr数
4.3 对流传热的数学描述
4.3.1 局部对流传热系数和平均对流传热系数
4.3.2 对流传热微分方程
4.3.3 连续性方程
4.3.4 动量微分方程
4.3.5 能量微分方程
4.3.6 对流传热的数学描述
4.4 对流传热的实验研究
4.4.1 相似原理简介
4.4.2 特征数
……
5 无相变对流传热
6 相变对流传热
7 热辐射基础理论
8 辐射传热
9 传热过程和换热器的热计算
附录
参考文献

前言/序言

好的，这是一本名为《热力学导论：基础与应用》的图书简介，内容详实，旨在涵盖基础理论和工程实践，且完全不涉及《传热学》的内容。 --- 图书名称：热力学导论：基础与应用 图书简介 《热力学导论：基础与应用》旨在为工程、物理、化学及相关领域的学生和专业人士提供一套全面而深入的热力学基础知识体系。本书的编写严格遵循物理学基本原理，聚焦于能量的转化、物质的状态变化以及宏观系统的平衡条件。内容覆盖了从经典热力学到统计力学基础的过渡，强调理论推导的严谨性与工程实例的应用价值，确保读者能够构建扎实的理论框架并掌握解决实际问题的能力。 第一部分：热力学基础与系统概念 本书伊始，首先确立了热力学的基本研究范畴与核心概念。我们详细阐述了热力学系统的定义（孤立、封闭、开放系统）、边界、状态函数与过程等基本要素。特别强调了宏观视角下对系统行为的描述方式，并引入了系统平衡态的概念。 在热力学第零定律的阐述中，我们深入探讨了温度的概念及其测量方法，建立起温标的基础。这是理解后续能量传递和状态变化的关键前置知识。 第二部分：热力学第一定律与能量守恒 热力学第一定律作为能量守恒在热力学领域的具体体现，是全书的核心内容之一。我们不仅推导了第一定律的数学表达式——$Delta U = Q + W$，还对功（$W$）和热（$Q$）进行了详尽的分类和定义。 书中对不同形式的功进行了细致的分析，包括体积功（$P ext{d}V$）、轴功以及其他形式的非体积功。我们系统性地介绍了准静态过程和不可逆过程下的功的计算方法。关于内能（$U$）的性质，我们探讨了其作为状态函数的特性及其与物质性质的关系。 此外，本书专门用一章来介绍理想气体的热力学行为，包括其状态方程、内能表达式以及等温、等压、等容、绝热等基本过程的分析与计算。对于更复杂工质，如真实气体的热力学性质，也基于实验数据和简化模型进行了初步探讨。 第三部分：热力学第二定律与熵的概念 热力学第二定律是理解能量品质、决定过程方向的基石。本书采用开尔文-普朗克表述和克劳修斯表述进行阐述，并在此基础上引出了热力学第二定律的更具普适性的数学表达——熵。 熵（$S$）的引入是本书的重点之一。我们通过卡诺循环和克劳修斯不等式，严格推导了熵的定义和性质。熵作为系统不可逆性的量度，其增量计算被置于核心地位。同时，本书也详细讨论了不可逆过程的熵增原理及其对自然界过程方向的指导意义。 为了工程应用的便利，我们引入了热力学势能的概念，包括焓（$H$）、亥姆霍兹自由能（$A$）和吉布斯自由能（$G$）。我们详细推导了这些势能的定义、微分关系式，以及它们在等温、等压或等容条件下判断过程自发性的准则。这些工具是分析化学反应、相平衡和材料稳定性的关键。 第四部分：热力学关系式与状态方程 为使理论分析更具操作性，本书深入讲解了热力学关系式的推导与应用。我们利用偏微分关系和麦克斯韦关系式，将难以直接测量的状态函数（如$U, H, S$）转化为可通过压力、体积和温度（$P, V, T$）测量的量。 重点讨论了焦耳-汤姆逊系数和比热容关系，这些参数在工程热力学计算中至关重要。此外，我们还系统梳理了气体和蒸汽的性质图表（如$P-v, T-s$图），并介绍了利用查表法进行实际工质性质评估的方法。对于蒸汽性质的描述，采用了国际公认的标准数据。 第五部分：开放系统的热力学：能量方程与流动的系统 热力学分析必须超越封闭系统，扩展到控制体（开放系统）。本书详细阐述了控制体能量方程，这是热力学第一定律应用于流动系统的扩展形式。 我们对流入和流出的能量项（流量、动能、位能、内能）进行了精确的量化描述。在此基础上，本书深入分析了多个关键的工程组件： 1. 稳流绝热过程分析： 详细解析了节流过程（如焦耳-汤姆逊节流）、燃烧过程和混合过程的能量平衡。 2. 动力循环的分析： 对朗肯循环（蒸汽动力循环）和布雷顿循环（燃气轮机循环）进行了彻底的热力学分析，包括理想循环和实际循环的比较，并探讨了提高效率的关键技术。 3. 喷管和扩散器的分析： 利用能量方程和等熵流动的原理，分析了流体在这些部件中的加速和减速过程。 第六部分：统计力学的初步视角 为了提供对宏观热力学定律的微观基础理解，本书在最后部分引入了统计热力学的基本概念。我们阐释了宏观状态与微观状态（微观配置）之间的联系，并介绍了玻尔兹曼熵公式。 这部分内容着重于解释温度、压力和内能的统计学起源，并简要介绍麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布以及其在气体动力学中的应用，从而为读者搭建起从分子运动到宏观热力学现象的桥梁。 本书特色： 理论的严谨性与应用的结合： 每部分理论推导后，均配有精心设计的工程算例，展示如何应用热力学原理解决实际问题。 清晰的数学表述： 强调状态函数的精确定义和微分形式的应用，为后续的高级热力学学习打下坚实基础。 覆盖核心概念： 确保对能量、功、热、熵、焓、自由能等核心概念的理解深度达到专业水准。 本书是热力学领域的优秀入门和进阶参考书，适用于希望全面掌握工程热力学核心知识的读者。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个偶然的机会接触到这本《传热学》的，当时我正在进行一个关于新能源系统设计的课题研究，其中涉及到大量的热量平衡和热量管理问题。坦白说，我之前在这方面的一些知识比较零散，理论基础也不够扎实。这本书的出现，就像是给我指明了方向。我被书中严谨的学术风格和丰富的案例研究深深吸引。它并没有仅仅停留在基础理论的讲解，而是深入到了很多实际工程的应用场景，比如如何优化工业炉的保温设计，如何进行换热器的性能评估，甚至是微电子器件的散热问题。书中对于各种复杂边界条件下的传热分析，以及如何运用数值方法进行求解的介绍，都让我受益匪浅。我尤其看重的是，这本书中对于一些工程设计准则和优化方法的探讨，这直接关系到设计的经济性和可行性。作者在阐述复杂理论时，也非常注重逻辑的严密性和推理的清晰性，让我能够一步步地跟上他的思路，并最终理解问题的本质。尽管我还需要花费大量时间去消化和吸收书中的内容，但我能感受到，这本书为我解决实际工程难题提供了坚实的理论基础和宝贵的实践指导。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在校的博士生，在接触这本《传热学》之前，我虽然接触过传热相关的知识，但总觉得在某些方面不够深入和系统。《21世纪能源与动力系列教材》中的这本《传热学》，正好填补了我的一些学术空白。这本书的特色在于其理论的严谨性和前沿性。它不仅仅局限于经典的热传导、对流和辐射理论，还涉及到一些更高级的传热现象，例如相变传热、微尺度传热以及耦合传热等。我尤其对书中关于非平衡态传热和多物理场耦合的讨论印象深刻，这对于我目前的研究方向非常有启发。书中对于数学模型的建立和求解方法也进行了深入的剖析，包括偏微分方程的解析解和数值解方法，以及如何根据实际问题选择合适的求解策略。此外，书中还引用了大量的最新研究文献和工程实例，让我能够及时了解该领域的最新发展动态。这本书的排版和图表设计也十分精良，使得复杂的公式和理论能够得到清晰的呈现。虽然这本书的学术性较强，阅读起来需要一定的基础和专注度，但对于有志于在传热学领域深入研究的学生和研究人员来说，它绝对是一本不可多得的宝贵资料。

评分☆☆☆☆☆

这套《21世纪能源与动力系列教材》中的《传热学》真是让我眼前一亮，作为一名初次接触这个领域的学生，我曾一度对传热这门学科感到畏惧，觉得它充满了复杂的公式和抽象的概念。然而，这本书以一种非常友好的方式打开了我的认知大门。首先，教材的编排逻辑非常清晰，从最基础的传热机理（导热、对流、辐射）入手，循序渐进地讲解，每个章节都设计了丰富的图示和例题，这些图示生动形象，将抽象的物理过程具象化，极大地降低了理解的难度。例如，在讲解导热时，作者并没有直接抛出傅里叶定律，而是先用一个生活中常见的例子（比如夏天手拿冰块会感觉凉）来引入，再逐步推导公式，让我觉得这个公式是解决实际问题的工具，而不是死记硬背的条条框框。此外，书中还穿插了不少历史背景和应用案例，这不仅让我了解了传热学的发展脉络，也让我看到了这门学科在现实世界中的巨大价值，比如在航空航天、能源开发、建筑节能等领域的应用，这些都极大地激发了我学习的兴趣和动力。我尤其喜欢书末的习题设计，题型多样，有概念理解题，也有计算应用题，并且提供了详细的解答思路，这对于我巩固知识、检验学习效果非常有帮助。总的来说，这本书成功地将一门看似枯燥的学科变得生动有趣，让我从“畏惧”转变为“好奇”，再到“热爱”。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在职工程师，日常工作中会涉及到一些热管理和设备设计的问题，这次购买了这本《传热学》教材，主要是想系统性地回顾和深化一下我的理论知识。读完之后，我不得不说，这本书在理论深度和工程实用性之间找到了一个非常好的平衡点。书中对于各种传热机理的阐述，既有严谨的理论推导，也结合了大量的工程实例，让我能够迅速将书本知识与实际工作联系起来。比如，在讲解自然对流时，书中不仅给出了理论公式，还详细分析了不同几何形状和边界条件下的流体运动模式，以及这些模式如何影响传热效率。这对于我在设计散热器或者优化设备内部流场时提供了非常有价值的参考。更让我惊喜的是，教材中还引入了一些数值模拟和实验验证的内容，虽然篇幅不长，但足以让我了解到现代工程中如何利用这些方法来解决复杂的传热问题。书中的语言简洁明了，即使是对于一些复杂的概念，也能用清晰的语言解释清楚，避免了不必要的学术术语堆砌。我特别欣赏的是，书中对于一些工程上的近似和简化方法也进行了深入的探讨，这对于工程师在实际问题中进行快速估算和决策至关重要。总的来说，这本书对于我这样的工程师来说，是一本既能提升理论高度，又能解决实际问题的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对能源科学充满好奇的大学新生，《传热学》这本教材，确实是我打开能源动力领域大门的一把金钥匙。我之前对能源的理解可能比较片面，更多地关注发电和输电。但通过这本书，我才真正认识到“能量的传递”——也就是传热，是能源利用和转化过程中不可或缺的关键环节。书本一开始就用一些生动的图例，比如我们日常生活中的“保温杯为什么能保温”、“太阳能热水器如何工作”等，将抽象的传热现象一下子拉近到了我们的生活。这种“从生活到理论”的教学方式，让我觉得学习不再是枯燥的记忆，而是一种探索和发现。当读到对流换热的部分时，书中对于空气流动、水流等不同介质的传热特性进行了细致的分析，并且用大量的图表展示了不同工况下的传热系数变化，这让我对“效率”这个概念有了更深刻的理解。我还很喜欢书中关于辐射换热的章节，尤其是关于黑体、灰体辐射的讲解，让我第一次意识到，即使没有接触，能量也可以通过电磁波的形式传递，这在理解太阳能利用、空间飞行器热平衡等方面都有着重要的意义。这本书的语言风格也很亲切，读起来没有太大压力，让我能够专注于理解内容本身。