傳熱學中的數值方法

《傳熱學中的數值方法》是2021年中國建築工業出版社出版的圖書，作者是張承虎、黃欣鵬、孫德興。

基本介紹

• 中文名：傳熱學中的數值方法
• 作者：張承虎、黃欣鵬、孫德興
• 出版時間：2021年4月1日
• 出版社：中國建築工業出版社
• ISBN：9787112255146
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝

內容簡介

本書共7個章節,分別是: 數值逼近及其套用、常微分方程數值解法及其套用、線性方程組數值解法及其套用、非線性方程組數值解法及其套用、狀態空間法及其套用、有限差分方法及其套用、有限單元法及其套用。本書對傳熱學從數值的角度進行分析闡述，內容充實、邏輯嚴謹，有一定的難度，需要一定的數學功底以及傳熱學的基本知識理論。

本書可作為供熱供燃氣通風及空調工程專業的研究生專業教材，亦適合學過傳熱學基礎的讀者進行進一步深造。

目錄

第1章 數值逼近及其套用

1.1 數值逼近理論與常用方法

1.2 數值逼近套用於環形通道對流換熱解析

1.3 數值逼近套用於三角形通道層流換熱解析

1.4 數值逼近套用於圓管道污水紊流換熱解析

第2章 常微分方程數值解法及其套用

2.1 數值積分的基本概念

2.2 牛頓—科茨公式及復化求積公式

2.2.1 牛頓—科茨公式

2.2.2 復化求積公式

2.3 邊界層能量微分方程的數值解析

2.4 圓管層流成熟發展段換熱的數值解析

2.5 龍格—庫塔法求解膨脹機運行過程

第3章 線性方程組數值解法及其套用

3.1 疊代法原理

3.1.1 向量範數與矩陣範數

3.1.2 線性方程組的疊代解法

3.2 多表面輻射換熱過程計算

3.2.1 輻射空間熱阻與表面熱阻

3.2.2 灰體輻射換熱方程組

3.2.3 多表面輻射換熱計算算例

3.3 換熱系統的分散式動態模擬

3.3.1 無相變雙級換熱器系統的集總式動態模擬

3.3.2 無相變單台逆流換熱器的分散式動態模擬

3.3.3 換熱器系統的分散式動態模擬

第4章 非線性方程組數值解法及其套用

4.1 非線性方程組的解法原理

4.1.1 非線性方程

4.1.2 非線性方程組

4.2 溴化鋰吸收式熱泵的運行模擬

4.2.1 吸收式熱泵系統的數學模型

4.2.2 吸收式熱泵系統的自由度分析

4.2.3 吸收式熱泵系統設計的數值計算

4.2.4 吸收式熱泵系統運行模擬的數值方法

4.3 多效蒸發濃縮系統的設計

4.3.1 多效蒸發濃縮系統的原理

4.3.2 多效蒸發濃縮系統的數學模型

4.3.3 多效蒸發濃縮模型分析與數值求解算法

第5章 狀態空間法及其套用

5.1 線性微分方程組理論

5.1.1 線性微分方程組的結構

5.1.2 常係數線性微分方程組

5.2 建築動態熱過程的狀態空間法

5.2.1 廠房降溫熱過程物理模型

5.2.2 廠房降溫熱過程數學模型

5.2.3 數學模型求解方法

5.3 防結露換熱器的狀態空間法

5.3.1 逆向進式防結露換熱器特性分析

5.3.2 同向進式防結露換熱器特性分析

5.3.3 三程分流式防結露煙氣換熱器特性分析

5.3.4 三程無分流式防結露煙氣換熱器特性分析

5.3.5 順流—逆流式防結露換熱器特性分析

5.4 多流程換熱器的狀態空間法

5.4.1 控制微分方程組

5.4.2 溫度場求解方法

5.4.3 數值計算結果分析

第6章 有限差分方法及其套用

6.1 有限差分方法的離散化

6.2 穩態和非穩態過程導熱方程的有限差分法

6.3 解壓力耦合方程的半隱式方法

6.4 相變材料的自然對流傳熱過程

第7章 有限單元法及其套用

7.1 有限單元法一般原理

7.1.1 變分的基本概念

7.1.2 形式為一重積分泛函的變分問題

7.1.3 形式為二重積分泛函的變分問題

7.1.4 用變分法求解微分方程

7.1.5 求解常微分方程的加權餘量法

7.2 導熱問題的泛函及其意義

7.2.1 導熱微分方程對應的變分問題

7.2.2 求解二維溫度場的Galerkin法

7.3 形函式與單元變分

7.3.1 三角形單元的劃分規則

7.3.2 單元中溫度分布的表達

7.3.3 單元變分

7.3.4 邊界換熱量的計算

7.3.5 其他問題

7.4 總體合成與變分關係式

7.5 有限單元法的程式實現與套用

7.5.1 每個單元的數據結構

7.5.2 每個節點的數據結構

7.5.3 節點溫度的線性方程組

7.6 關於程式的輸入輸出

參考文獻

作者簡介

第一作者，張承虎為哈爾濱工業大學副教授，研究生導師，主要從事工程傳熱傳質學、系統熱力學、泛熱節能理論與技術等領域的研究，曾獲黑龍江省技術發明獎一等獎和黑龍江省機械工業科技進步二等獎，主編我國第一部污水源熱泵技術國家標準圖集。主持和參加國家自然科學基金2項、省部科學基金5項，國家科技支撐計畫項目3項等，發表學術論文80餘篇，其中SCI和EI檢索30餘篇，獲批發明專利18項。

第二作者，黃欣鵬為哈爾濱工業大學博士後，主要從事建築節能及太陽能建築套用研究工作，曾參與國家重點實驗室、省級重點實驗室建設；參與國家自然科學基金、國家科技支撐計畫、國家科技基礎設施建設項目等十餘項部省級和國際合作課題的研究。相關研究成果獲住房和城鄉建設部華夏建設科技獎。

第三作者，孫德興為哈爾濱工業大學教授，博士生導師，曾任全國高等院校建築環境與設備工程學科專業指導委員會任副主任委員，全國高等院校土木工程學科專業指導委員會委員，哈爾濱工業大學學位委員會委員，哈爾濱工業大學學報編委，黑龍江省土木學會理事等職。