传热和传质基本原理

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出版者:化学工业
作者:弗兰克P.英克鲁佩勒
出品人:
页数:603
译者:
出版时间:2007-7
价格:68.00元
装帧:
isbn号码:9787122002006
丛书系列:
图书标签:
  • 传热学
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  • 流体力学
  • 扩散
  • 对流
  • 相变
  • 能量传递
  • 工程应用
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具体描述

《传热和传质基本原理》(原著第6版)译自《传热和传质基本原理》第六版。《传热和传质基本原理》(原著第6版)从传热学的一些基本概念和原理入手,深入讨论了热传导、对流和辐射的基本原理,其中还包括对流传质与扩散传质的一些内容。文中穿插了典型例题,并给出了详细的解析。每章末附有大量实用的习题,供读者练习。全书最后附有物质的热物性等数据,以方便读者查阅。

《流体力学基础:理论与应用》 内容简介 本书旨在为读者提供流体力学领域坚实而全面的基础知识,深入探讨流体的运动规律、性质及其在工程科学中的实际应用。全书结构严谨,内容涵盖了从基本概念到复杂问题的系统性讲解,尤其侧重于理论推导的严密性与工程实例的广泛性相结合。 第一部分:流体力学基础与静力学 本书的开篇部分聚焦于流体力学的基本概念和流体静力学。首先,详细阐述了流体的定义、性质(如粘度、密度、表面张力)以及流体微元的概念。随后,深入探讨了流体运动学的描述方法,包括拉格朗日描述和欧拉描述,并引入了重要的流线、迹线和流束概念。 在流体静力学部分,详细分析了流体在平衡状态下的受力情况。重点讲解了静水压力场的分布规律,包括帕斯卡定律的应用。书中对曲面上的总压力和压力中心进行了详尽的几何推导和计算方法阐述,并介绍了浮力与阿基米德原理的工程应用,如船体设计中的稳性分析。此外,还探讨了流体测压的原理与仪表,如U型管压力计、皮托管和皮拉尼规等在实际工程测量中的应用细节。 第二部分:流体动力学方程与分析 本部分是全书的核心,致力于流体运动方程的建立、求解与应用。首先,系统地推导了物质导数、控制体分析方法,并在此基础上,推导出了流体动力学的两大基本守恒定律: 1. 质量守恒方程(连续性方程): 详细分析了定常流与非定常流、不可压缩流与可压缩流的连续性方程形式及其物理意义。 2. 动量守恒方程(牛顿第二定律在流体上的应用): 推导了欧拉方程和更具普适性的纳维-斯托克斯(Navier-Stokes, N-S)方程。书中不仅展示了矢量形式,还分别在直角坐标系、柱坐标系和球坐标系下给出了其分量形式,并针对特殊流动(如平行平板间流动)给出了简化的解析解。 随后,引入了能量守恒方程的推导,讨论了流体做功、热量传递(此部分仅涉及机械功和热力学基础,不深入传热学细节)对流体运动的影响。 第三部分:无粘性流体流动分析与势流理论 针对简化情况,本部分专门研究了无粘性流体(理想流体)的运动。详细阐述了伯努利方程的推导及其在不同流态下的应用,包括水平管、垂直管以及斜管中的压力和速度关系。 势流理论作为分析复杂边界条件下无粘性流动的强大工具被引入。介绍了速度势函数和流函数概念,并阐述了它们在二维流动分析中的应用,如平板、圆柱绕流的叠加原理。对于常见的二维势流基本解(如源、汇、偶极子、匀强流)的数学描述和物理图像进行了详尽的解释。 第四部分:粘性流体流动与边界层理论 本部分将焦点转向更符合实际的粘性流体流动。首先,讨论了粘性对流动的关键影响,引入了雷诺数(Reynolds Number)的概念,并阐述了其作为无量纲参数在判断流动特性(层流与湍流)中的决定性作用。 书中详细分析了经典的层流问题: 1. 粘性流动的经典解: 如泊肃叶流动(Couette Flow与Poiseuille Flow),对平行平板间牛顿流体流动的速度剖面和剪切力进行了精确计算。 2. 管道中的流动: 详细分析了圆管中的完全发展层流,包括达西-韦斯巴赫公式的推导,以及摩擦因数与雷诺数的关系(Moody图的物理基础)。 随后,引入了边界层理论,这是处理高雷诺数流动中粘性效应局部化的关键方法。阐述了边界层分离的现象及其对物体绕流阻力的影响。通过对普朗特边界层方程的介绍,为后续更复杂的流动分析奠定了基础。 第五部分:可压缩流动的基本概念 鉴于许多工程问题涉及气体的高速流动,本书的最后一部分对可压缩流动的基本现象进行了初步介绍。重点讨论了声速和马赫数,并引入了等熵流动的基本概念。详细分析了等熵膨胀和压缩的特性,以及关键的拉伐尔喷管(Laval Nozzle)在火箭和喷气发动机中的设计原理,但仅限于无粘性、绝热假设下的基本分析,不涉及激波的详细热力学处理。 特色与目标读者 本书的特点在于其严格的数学推导、清晰的物理图像和丰富的工程背景。配有大量的图表、详细的例题解析和旨在检验理解程度的习题。本书内容深度适中,既可作为大学工科(如机械、航空航天、土木工程、化学工程初期阶段)学生学习流体力学的标准教材,也适合于需要系统回顾和深入理解流体力学基本原理的工程师和研究人员作为参考书目。它提供了一个坚实的基础,使读者能够自信地过渡到更专业化的课题,如湍流模型、多相流或更复杂的传热传质分析。

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读后感

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用户评价

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这本书的图表质量和排版艺术,让我感受到了出版方对学术严谨性的极致追求。很多教材中的图示往往是粗糙的线条图,难以表达复杂的三维流动和温度场分布。然而,这本书里所有的示意图,无论是相变过程中的气液界面捕捉,还是复杂换热器内部的流态模拟结果,都采用了高质量的彩色插图,清晰度极高,仿佛可以直接作为工程报告中的配图。特别是对数学推导过程的展示,作者采用了间断性的步骤省略,只保留了关键的变换点,并在旁注中用精炼的文字解释了每一步背后的物理假设,避免了冗长拖沓的代数运算占据过多篇幅。这使得我这种偏好于理解“为什么”而非“怎么算”的读者,能够更专注于物理意义的把握。此外,书中对量纲分析和单位一致性的强调贯穿始终,配合同步出现的国际单位制和英制单位的对照,极大地减少了在跨国项目合作中可能出现的计算错误风险,体现了极强的工程实用主义精神。

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从实际应用的视角来看,这本书的价值超出了纯粹的理论教材范畴,它更像是一本指导工程师进行工程判断的工具书。例如,书中有一个专门章节深入剖析了各种换热设备的优化设计原则,从板式换热器到管壳式换热器,再到更专业的辐射冷却系统。作者没有满足于提供标准化的设计公式,而是重点讲解了“限制条件”对设计选择的影响,比如空间限制、维护可行性以及成本控制等非热力学因素如何反作用于最优设计。我个人印象最深的是关于“换热面污垢”效应的讨论,书中不仅量化了污垢热阻的增加如何影响总换热系数,还提供了几种常用的在线清洗和预防性维护策略的对比分析,这对于在化工和电力行业工作的专业人士来说,是直接可用的知识资产。这本书真正做到了将高深的物理定律,转化为解决现实世界复杂挑战的有效方法论。

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阅读这本书的过程,就像是跟随一位经验丰富的大师进行了一场深入浅出的田野考察。我最欣赏的是它在讲解传热机理时的那种“多维度透视法”。比如在讨论热对流时,它没有仅仅停留在边界层理论的表面,而是巧妙地穿插了大量的流体力学背景知识,用流动的视角来解释温度梯度的形成与演变。作者似乎深谙“授人以渔”的道理,他不是简单地给出结论,而是耐心地引导读者去理解那些驱动现象背后的物理机制。我记得有一章专门解析了自然对流和强制对流的区别,书中绘制的流线图和等温线图异常清晰,即便是初次接触这些概念的学生,也能立刻明白气流或液体运动如何极大地影响了热量的传递效率。而且,作者在每一章节的末尾设置的“思考与拓展”部分,简直是点睛之笔。这些问题往往不是直接计算题,而是要求读者结合实际工程中的复杂工况进行定性分析,极大地锻炼了我的批判性思维和解决开放性问题的能力,这远比单纯的习题集更有价值。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮,封面那种深邃的蓝色调,配上烫金的书名,一股浓浓的学术气息扑面而来,让人忍不住想立刻翻开它一探究竟。我本来是抱着试一试的心态买的,毕竟市面上关于基础理论的书籍汗牛充栋,真正能让人眼前一亮的太少了。然而,拿到手里沉甸甸的感觉,以及内页纸张的质感,都透露出出版方对内容质量的自信。我首先关注的是它的绪论部分,作者在开篇就用一种近乎散文诗的笔调,勾勒出了宏大叙事,将我们带入到能量和物质在全球尺度流动与转化的视角中,而不是一开始就抛出密密麻麻的公式。这种娓娓道来的方式,极大地降低了初学者的畏惧感。特别是它对“守恒”这一核心概念的阐释,没有采用枯燥的数学推导,而是通过一系列生动的工程实例,比如城市供暖系统的热量分配,或者自然界中的水分循环,来阐释能量如何在不同的介质间“交换身份”却总量不变的哲学高度。我特别欣赏作者在强调理论严谨性的同时,并未牺牲阅读的流畅性,这在理工科教材中是极为难得的品质。

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这本书在内容编排上的逻辑性,可以说是教科书级别的典范。它严格遵循了从微观到宏观、从简单到复杂的递进路线图。最初的章节扎实地奠定了导热的基础,比如傅里叶定律的矢量表达,以及在不同几何形状下的稳态和非稳态解法。作者在这里的处理非常细致,他不仅展示了如何求解,更深入探讨了材料热物性参数在不同温度和压力下的变化,这在处理高温或低温材料时至关重要。然后,过渡到流体和固体界面间的对流换热,衔接得天衣无缝,你不会感到知识的跳跃性。更让我赞叹的是,它对辐射换热的独立成章的论述,不仅覆盖了黑体辐射的经典内容,还详细介绍了形状因子(view factor)的计算技巧,并融入了最新的表面发射率测量方法。这种对三大传热模式的平衡和深度,使得读者在学完之后,能构建出一个全面且自洽的理论框架,而不是头重脚轻地只掌握了某一个环节。

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还行吧

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美国工程教材典范。实物,简化建模,解析计算,结果分析,改进设计。获益良多!

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因为传热学是所学专业的主要课程,接触传热学很多年了,这个应该是传热学入门最好的一本书了吧,个人感觉比那个绿色的好一些

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只看了三章多一点的内容,因为需要的也就这一部分了。又简到深,一步一步的讲解➕例题真的是一本很不错的工具书呢。

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美国工程教材典范。实物,简化建模,解析计算,结果分析,改进设计。获益良多!

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