傳遞過程原理(陳卓，周萍，梅熾編著的圖書)

基本介紹

• 書名：傳遞過程原理
• 作者：陳卓,周萍,梅熾
• ISBN：978-7-5487-0328-0
• 頁數：433（頁）
• 定價：￥49.80（元） 
• 出版社：中南大學出版社
• 出版時間：2011-09
• 開本：16開

圖書信息

【作 者】： 陳卓,周萍,梅熾

傳遞過程原理

【出 版 社】： 中南大學出版社

【出版時間】： 2011-09

【ISBN】： 978-7-5487-0328-0

【字 數】： 688（千字）

【頁 碼】： 433（頁）

【定 價】： ￥49.80（元）

【開 本】： 16開

內容簡介

幾乎所有工程技術領域, 包括過程工程、 製造工程、 能源與動力工程、 材料工程、 建築與環境工程等領域都離不開物質流和能量流, 且同時伴生各種信息流。深入研究物質與能量的傳遞規律與強化措施, 挖掘更多的信息流, 則是不斷提高過程效率及其整體操控水平的科技基礎。

生產實踐與科學實驗表明, 從基本原理上看, 所有物質流、 能量流都是由動量傳遞、 熱量傳遞與質量傳遞三種傳遞過程(簡稱“三傳”)組成, 而這三種傳遞過程的微觀動力機制是相通和統一的, 其傳遞規律的數學表達形式也是相同的。所以從“三傳”類似的角度來理解和研究傳遞過程, 就構成了本書在知識結構上的大框架。

動量傳遞原理部分是按緊密結合工程中常見的典型流動現象與流動體系進行的。除了流體與流動的物理基礎和力學基礎(第1、 2章)外, 本書著重介紹了恆密度、 勻相流體的一維流(或管流, 見第3章)與多維流(空間噴射流, 第5章); 為了便於和前面的恆密度、 不可壓縮型流動對比, 第4章介紹了密度與內能隨流動變化的壓縮性氣體流動; 對應於前面介紹的勻相單流體流動, 第6章介紹了非勻相的流固兩相流, 其中有通過散料層(固定床)的滲濾流(6.3節)、 散料層被流體攪混翻騰的流化床內流(流態化床, 6.4節)以及流體和顆粒相混合的懸浮流(6.5節)。這部分介紹的重點在闡明流體內的黏性應力、 界面作用力、 流動體系內的流速分布、 壓力變化以及能量耗損等。

熱量與質量傳遞原理部分按傳統傳熱傳質學的習慣以及傳遞機理分類的方式, 分別介紹以固體(或層流)內分子(質點)振動與擴散方式進行傳遞的傳導傳熱(第9章)與傳導傳質(第14章); 以分子微團位移、 攪混方式進行傳遞的對流傳熱(第10章)與對流傳質(第15章); 以電磁波或量子輻射方式進行躍遷式傳遞的輻射傳熱(第11章)。順便說明一下, 與輻射傳熱類似, 某些特殊物質以原子核內微粒子嬗變的方式也可以進行躍遷式傳質(放射性傳質), 對此有專門的研究學科, 不在本書討論範圍之內。

前面各章討論的是單一方式傳遞過程, 第12章與第16章則介紹穩態綜合傳熱與傳質過程的分析與計算; 對應於穩定態(溫度、 濃度場不隨時間而變)傳熱傳質, 作為對比, 第13章則介紹了幾種較規整幾何條件下的非穩態傳遞過程的解析思路與計算方法。

在傳遞過程研究的定量化與精確化方面, 本書遵循先定性, 即首先深入了解各種傳遞現象與過程的物理本質和微觀機理, 然後定量; 定性與定量或半定量相結合, 實驗公式近似定量與半理論半實驗公式定量相結合。為了更精確, 特別是對於複雜幾何形狀與複雜邊界條件的研究對象可儘量採用數值計算方法, 以求獲得關於速度場(動量傳遞信息)、 溫度場(熱量傳遞信息)與濃度場(質量傳遞信息)的大量數值信息, 最終實現描述全過程的信息化結果(又稱“數值仿真”)。關於數值計算, 本書只提供了基礎理論準備和方法上的粗線條介紹(第17章), 有興趣的讀者還可參閱本書的姊妹篇《傳遞過程原理及其數值仿真》(周萍等編著, 中南大學出版社, 2006)。

圖書目錄

1緒論(1)

1.1傳遞過程的研究對象(1)

1.2“三傳”間的類似性(1)

1.3單位與量綱(4)

單位換算習題(7)

第1編流體力學基礎與動量傳遞

2流體基本性質與靜壓平衡方程(8)

2.1流體的分散性與連續介質模型(8)

2.2流體的壓縮性與不可壓縮模型(9)

2.3流體的黏性與理想流體模型(12)

2.4牛頓流體與非牛頓流體(15)

2.5流體的靜壓(16)

2.6流體靜壓平衡方程(19)

2.7氣體的位壓頭與靜壓頭(22)

思考題與習題(25)

3流體流動基本方程(28)

3.1流體流動基本概念(28)

3.2流動型態(29)

3.3湍流的基本概念(31)

3.4邊界層概念(34)

3.5圓管內流動的速度分布(37)

3.6流動質量平衡——連續性方程(41)

3.7理想流體動量傳遞方程——歐拉流動微分方程(44)

3.8黏性流體流動動量傳遞方程——奈維-斯托克斯方程(45)

3.9流體機械能平衡方程——伯努利方程(50)

3.10流體流動的總能量平衡(56)

3.11能量方程套用舉例(57)

3.12穩定流的動量平衡——動量方程(64)

思考題與習題(69)

4流動阻力與流體輸送(73)

4.1概述(73)

4.2層流時圓管中沿程阻力及達西公式(73)

4.3湍流時圓管中的沿程阻力(75)

4.4非圓形管中的沿程阻力(81)

4.5管道流的局部阻力(82)

4.6穩定流動管路計算舉例(88)

4.7流體輸送設備(97)

思考題與習題(108)

5壓縮性氣體流動(111)

5.1壓力波、 音速與流體的可壓縮性(111)

5.2壓縮性氣體的能量方程(112)

5.3壓縮性氣體流動的連續性方程(114)

5.4壓縮性氣流中各參數的變化規律(116)

5.5壓縮性氣體經管嘴與拉伐爾噴管的流動(119)

5.6壓縮性氣體等溫流動(124)

5.7有熱交換的壓縮性氣體流動(127)

思考題與習題(130)

6氣體噴射流(132)

6.1等溫自由射流的特性(132)

6.2射流中的熱量與質量傳遞——溫差與濃差射流(138)

6.3兩射流間的相互作用(141)

6.4射流與平壁相遇(142)

思考題與習題(144)

7流-固兩相流(145)

7.1概述(145)

7.2顆粒體的幾何特徵(146)

7.3濾過流(149)

7.4流化床(155)

7.5懸浮流(167)

思考題與習題(177)

第2編熱量傳遞原理

8傳熱概論(179)

8.1基本傳熱方式(179)

8.2溫度場與熱態(180)

8.3傳熱速率、 傳熱係數與熱阻(180)

9穩態導熱(182)

9.1導熱的基本定律(182)

9.2導熱係數及不同物質的導熱機理(182)

9.3平壁導熱(186)

9.4圓筒壁導熱(191)

9.5固體導熱微分方程(193)

思考題與習題(196)

10對流傳熱(198)

10.1對流傳熱概述(198)

10.2邊界層積分方程組的建立和求解(200)

10.3動量傳遞與熱量傳遞的類似——類似律解法(210)

10.4相似理論指導下的實驗求解法(217)

10.5強制對流傳熱的實驗公式(223)

10.6自然對流傳熱(233)

10.7冷凝與沸騰過程傳熱(235)

思考題與習題(241)

11輻射傳熱(244)

11.1熱輻射的基本概念(244)

11.2黑體、 白體和透熱體(245)

11.3黑體輻射的基本定律(246)

11.4灰體及實際物體的輻射與吸收(247)

11.5輻射能在空間的分布(254)

11.6兩表面構成封閉體系時的輻射換熱(259)
11.7輻射傳熱與電量傳遞的類似——電類似解法(264)

11.8氣體的輻射與吸收(269)

11.9氣體及火焰的發射率(271)

11.10氣體與圍壁間的輻射換熱(276)

思考題與習題(278)

12穩態綜合傳熱(280)

12.1氣體與表面間的換熱 (280)

12.2火焰爐內的綜合傳熱(281)

12.3通過間壁的傳熱(287)

12.4換熱器傳熱計算(292)
12.5通過肋片傳熱(306)

思考題與習題(309)

13非穩態導熱(311)

13.1非穩態導熱過程及其求解方法(311)

13.2分析解法及熱相似準數(311)

13.3表面溫度恆定時半無限厚物體加熱(313)

13.4周圍介質溫度恆定時的加熱與冷卻(315)

13.5薄材在恆溫介質中的加熱與冷卻(319)

思考題與習題(324)

第3編質量傳遞原理

14傳質基本概念與傳導傳質(326)

14.1傳質的基本概念(326)

14.2菲克第一定律與擴散係數(329)

14.3穩態擴散傳質(337)

14.4非穩態擴散(344)

思考題與習題(346)

15對流傳質(347)

15.1對流傳質機理與傳質係數(348)

15.2對流傳質微分方程與傳質相似準數(353)
15.3氣體與下降液膜的傳質(356)

15.4流體與平板表面間的對流傳質——積分方程法近似解(359)

15.5若干對流傳質的實驗公式(361)

15.6對流傳質與對流傳熱的類似(363)

思考題與習題(367)

16綜合傳質問題(369)

16.1相際平衡與平衡濃度(369)

16.2雙膜傳質理論與貫通傳質係數(370)

16.3相界面有化學反應時的傳質——炭粒燃燒過程(373)
16.4多孔介質內部的擴散與化學反應(377)

16.5傳熱與傳質同時發生的綜合傳遞過程(379)

思考題與習題(387)

第4編傳遞過程的數值計算與套用

17湍流傳遞過程的數值計算(389)

17.1湍流流動的控制方程(389)

17.2湍流傳遞過程的通用控制方程(392)

17.3湍流傳遞過程數值求解的基本思想與步驟(393)

17.4穩態導熱問題(395)

17.5非穩態導熱問題(402)

17.6流動問題(407)

17.7商業軟體及其套用(410)

思考題與習題(413)

附錄(416)

附錄Ⅰ基本常數與單位換算(416)

附錄Ⅱ流體的物性參數(418)

附錄Ⅲ局部阻力係數(423)

附錄Ⅳ誤差函式(erf)表(427)

附錄Ⅴ物質表面發射率(428)

附錄Ⅵ常用符號表(430)

參考文獻(433)