《武器傳熱學》是2020年3月北京航空航天大學出版社出版的圖書，作者是張領科。
基本介紹
- 書名：武器傳熱學
- 作者：張領科
- ISBN：9787512431256
- 定價：39元
- 出版社：北京航空航天大學出版社
- 出版時間：2020年3月
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
“武器傳熱學”是武器系統工程相關領域專業本科生的一門專業課。本教材分為兩大部分：一部分介紹傳熱學的基本概念、理論和方法：主要內容包括熱傳導、熱對流與對流傳熱、熱傳導問題的數值計算方法與熱輻射；另一部分介紹傳熱學理論在武器系統工程中的套用，主要內容包括箭炮發射藥傳熱特性、發射藥點火理論及數值模擬與火炮身管受熱分析。
本書可作為武器系統與工程和武器發射工程專業武器傳熱學課程的教材，也可作為相關工程技術人員的參考書。
圖書目錄
緒 論 1
第1章 熱量傳遞的基本理論 4
1.1 熱量傳遞的三種基本方式 4
1.1.1 熱傳導 4
1.1.2 熱對流 5
1.1.3 熱輻射 6
1.2 傳熱過程與熱阻 7
1.2.1 傳熱過程 7
1.2.2 傳熱熱阻 8
1.3 傳熱學的研究方法 9
1.3.1 傳熱問題的研究方法 9
1.3.2 傳熱問題的解題步驟 10
1.4 傳熱學發展簡史 10
習 題 13
第2章 熱傳導 14
2.1 溫度場及描述方法 14
2.1.1 溫度場 14
2.1.2 溫度梯度 15
2.2 導熱基本定律 15
2.2.1 導熱基本定律 15
2.2.2 導熱係數與導熱機理 16
2.3 導熱微分方程及定解條件 19
2.3.1 導熱微分方程 19
2.3.2 定解條件 21
2.3.3 熱擴散率的物理意義 22
2.3.4 傅立葉定律及導熱微分方程的適用範圍 23
2.4 一維穩態導熱 23
2.4.1 通過平壁的穩態導熱 23
2.4.2 通過長圓筒壁的導熱 27
2.4.3 球殼穩態導熱 28
2.4.4 帶第二類、第三類邊界條件的一維穩態導熱 29
2.4.5 變截面或變導熱係數的一維問題 30
2.4.6 具有內熱源的導熱 30
2.5 非穩態導熱 33
2.5.1 非穩態導熱過程 33
2.5.2 第三類邊界條件下畢渥數對平板中溫度分布的影響 34
2.6 集總參數分析法 35
2.6.1 集總參數法溫度場的分析解 35
2.6.2 導熱量的計算式、時間常數與傅立葉數 37
2.6.3 集總參數法的適用範圍及套用舉例 38
2.7 半無限大物體的非穩態導熱 40
2.7.1 三種邊界條件下半無限大物體溫度場的分析解 40
2.7.2 導熱量計算式 41
2.7.3 分析解的討論 41
習 題 43
第3章 熱對流與對流傳熱 44
3.1 對流傳熱的概述 44
3.1.1 對流傳熱的影響因素 44
3.1.2 對流傳熱的研究方法 45
3.1.3 表面傳熱係數的計算方法 46
3.2 對流傳熱的數學描述 46
3.2.1 運動流體能量方程的推導 47
3.2.2 對流傳熱問題完整的數學描述 48
3.3 邊界層對流傳熱問題的數學描述 49
3.3.1 流動邊界層及邊界層動量方程 49
3.3.2 熱邊界層及熱邊界層能量方程 51
3.3.3 二維、穩態邊界層型對流傳熱問題的數學描述 52
3.4 流體外掠平板傳熱層流分析解及比擬理論 53
3.4.1 流體外掠等溫平板傳熱的層流分析解 53
3.4.2 特徵數方程 54
3.4.3 普朗特數的物理意義 55
3.4.4 比擬理論的基本思想 55
3.4.5 比擬理論的套用 57
3.5 相似原理與量綱分析 59
3.5.1 物理現象相似的定義 59
3.5.2 相似原理的基本內容 60
3.5.3 導出相似特徵數的兩種方法 61
3.6 相似原理的套用 64
3.6.1 套用相似原理指導實驗的安排及實驗數據的整理 64
3.6.2 套用相似原理指導模化實驗 66
3.6.3 運用特徵數方程的注意事項 66
3.6.4 對實驗關聯式準確性的正確認識 67
3.7 內部強制對流傳熱的實驗關聯式 68
3.7.1 管槽內強制對流流動與換熱的一些特點 69
3.7.2 管槽內湍流強制對流傳熱關聯式 71
3.8 大空間自然對流傳熱的實驗關聯式 73
習 題 74
第4章 熱傳導問題的數值解法 77
4.1 導熱問題數值求解的基本思想 77
4.1.1 基本思想 77
4.1.2 導熱問題數值求解的基本步驟 77
4.2 內節點離散方程的建立方法 79
4.2.1 泰勒級數展開法 79
4.2.2 熱平衡法 80
4.3 邊界節點離散方程的建立及代數方程的求解 81
4.3.1 邊界節點離散方程的建立 81
4.3.2 邊界熱流密度 82
4.3.3 處理不規則區域的階梯形逼近法 83
4.3.4 求解代數方程的疊代法 84
4.4 非穩態導熱問題的數值解法 87
4.4.1 時間 空間區域的離散化 87
4.4.2 一維平板非穩態導熱的顯示格式 88
4.4.3 非穩態導熱方程的隱式格式 89
4.4.4 邊界節點的離散方程 89
4.4.5 一維平板非穩態導熱顯式格式離散方程組及穩定性分析 90
習 題 91
第5章 熱輻射 94
5.1 熱輻射的基本概念 94
5.2 黑體輻射基本定律 96
5.2.1 斯忒藩 玻耳茲曼定律 96
5.2.2 光譜輻射定律 97
5.2.3 蘭貝特定律 100
5.3 固體和液體的輻射特性 102
5.3.1 實際物體的輻射力 102
5.3.2 實際物體的光譜輻射力 102
5.3.3 實際物體的定向輻射強度 103
5.4 實際物體對輻射能的吸收與輻射特性 107
5.4.1 實際物體的吸收比 107
5.4.2 灰體的運用及其工程運用 109
5.4.3 吸收比與發射率的關係———基爾霍夫定律 109
5.5 輻射傳熱的角係數 111
5.5.1 角係數的定義及計算假定 112
5.5.2 角係數的性質 112
5.5.3 角係數的計算方法 114
5.6 兩表面封閉系統的輻射傳熱 117
5.6.1 封閉腔模型及兩黑體表面組成的封閉腔 117
5.6.2 有效輻射 118
5.6.3 兩個漫灰體表面組成的封閉腔的輻射傳熱 119
習 題 121
第6章 箭炮發射藥傳熱特性 124
6.1 概 述 124
6.2 傳統藥溫確定方法 126
6.3 火炮發射裝藥物理模型與重要參數 127
6.3.1 火炮發射裝藥物理模型 127
6.3.2 火炮發射裝藥重要參數 127
6.4 箭炮發射裝藥熱物性參數 128
6.5 火箭發動機傳熱特性 130
6.5.1 物理模型 130
6.5.2 數學模型 130
6.5.3 計算結果與實測值的比較 132
第7章 發射藥點火理論及數值模擬 135
7.1 點火過程及影響因素 135
7.1.1 點火過程 135
7.1.2 點火系統要求 135
7.1.3 影響點火過程的因素 136
7.2 點火判據 136
7.2.1 點火延遲時間 136
7.2.2 點火判據分類 136
7.2.3 點火判據選擇 137
7.3 點火理論模型 137
7.3.1 固相點火理論 137
7.3.2 氣相點火理論 138
7.3.3 異相點火理論 139
7.3.4 點火模型對比 139
7.3.5 發射藥點火數值模擬 140
7.4 底排藥劑兩相點火數值模擬 140
7.4.1 概 述 140
7.4.2 物理模型 142
7.4.3 數學模型 142
7.5 雷射點火理論與數值模擬 146
7.5.1 雷射點火裝置與點火系統 146
7.5.2 雷射固相點火模型 148
第8章 火炮身管受熱分析 150
8.1 火炮發射過程的特徵 150
8.2 發射過程中的核心流模型 151
8.2.1 基本假設 151
8.2.2 基本數學模型 151
8.2.3 控制方程組進行離散化 153
8.2.4 邊界層模型 153
8.2.5 身管熱傳導模型 155
8.2.6 身管固壁傳熱的數值分析 156
附 錄 162
附錄1 常用單位換算表 162
附錄2 金屬材料的密度、比熱容和導熱係數 163
附錄3 保溫、建築及其他材料的密度和導熱係數 166
附錄4 幾種保溫、耐火材料的導熱係數與溫度的關係 167
附錄5 大氣壓力(P =1.013 25×105 Pa)下乾空氣的熱物理性質 168
附錄6 大氣壓力(P =1.0132 5×105 Pa)下標準煙氣的熱物理性質 169
附錄7 大氣壓力(P =1.013 25×105 Pa)下過熱水蒸氣的熱物理性質 170
附錄8 大氣壓力(P =1.013 25×105 Pa)下二氧化碳、氫氣、氧氣的熱物理性質 170
附錄9 飽和水的熱物理性質 172
附錄10 乾飽和水蒸氣的熱物理性質 174
參考文獻 176
