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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Kakac, Sadik/ Liu, Hongtan

出品人:

页数:520

译者:

出版时间:2002-3

价格:$ 131.02

装帧:HRD

isbn号码:9780849309021

丛书系列:

图书标签:

Heat Transfer
Heat Exchangers
Thermal Engineering
Fluid Mechanics
Chemical Engineering
Process Design
HVAC
Energy Efficiency
Industrial Equipment
Mechanical Engineering

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具体描述

Researchers, practitioners, instructors, and students all welcomed the first edition of "Heat Exchangers: Selection, Rating, and Thermal Design" for gathering into one place the essence of the information they need-information formerly scattered throughout the literature. While retaining the basic objectives and popular features of the bestselling first edition, the second edition incorporates significant improvements and modifications.This second edition offers: introductory material on heat transfer enhancement; an application of the Bell-Delaware method; new correlation for calculating heat transfer and friction coefficients for chevron-type plates; and, revision of many of the solved examples and the addition of several new ones. The authors take a systematic approach to the subject of heat exchanger design, focusing on the fundamentals, selection, thermohydraulic design, design processes, and the rating and operational challenges of heat exchangers. It introduces thermal design by describing various types of single-phase and two-phase flow heat exchangers and their applications and demonstrates thermal design and rating processes through worked examples, exercises, and student design projects. Much of the text is devoted to describing and exemplifying double-pipe, shell-and-tube, compact, gasketed-plate heat exchanger types, condensers, and evaporators.

建筑与结构工程领域经典教材：流体力学基础与应用作者：罗伯特·T·汉森博士，麻省理工学院教授出版社：普林斯顿大学出版社页数： 980页装帧：精装内容简介本书是为高等院校土木工程、结构工程、水利工程及相关学科的高年级本科生和研究生精心编写的一本全面、深入的流体力学教材。它不仅系统地阐述了流体力学的基本原理、理论框架和分析方法，更侧重于将这些理论应用于现代建筑与基础设施建设中的实际工程问题。全书内容组织严谨，逻辑清晰，配有大量的插图、实例分析和工程案例，旨在帮助读者建立坚实的理论基础，并培养解决复杂工程流体力学问题的能力。本书的编写遵循“理论为基，应用为先”的原则，共分为四大模块，共十五章： --- 第一部分：流体力学基础与基本守恒定律 (Chapters 1-4) 本部分奠定了整个课程的理论基石，重点关注流体的本构特性、运动描述以及质量、动量和能量的基本守恒方程。第一章：流体的基本概念与分类详细介绍了流体的定义、连续介质假设的适用性。深入探讨了流体的宏观特性，如密度、比重、粘度（牛顿流体与非牛顿流体）、表面张力及气体特性。本章引入了流线、迹线和路径线等描述流场运动的工具，并首次探讨了流体静力学原理，包括流体静力学方程及其在重力场中的应用，为后续的运动学分析做准备。第二章：流体的运动学本章集中于描述流体的运动方式，而不涉及作用在流体上的力。引入了拉格朗日和欧拉描述方法，并详细推导了流体运动的加速度矢量。重点讲解了流场的描述工具，如速度场、应变率张量，并阐明了旋转和变形的概念。通过分析二维和三维流动的速度势函数和流函数，为不可压缩流动的分析奠定了数学基础。第三章：流体的守恒方程 I：连续性方程与牛顿流体本构关系基于质量守恒原理，本章推导了流体运动的连续性方程，无论是积分形式还是微分形式，都清晰地展示了质量在控制体或微分单元上的平衡关系。随后，本章深入探讨了描述流体粘性行为的本构方程，特别是针对牛顿流体的应力-应变率关系，这是理解粘性流体动力学的基础。第四章：流体的守恒方程 II：纳维-斯托克斯方程本章是流体力学分析的核心。基于牛顿第二定律（动量守恒），详细推导了适用于粘性、可压缩流体的纳维-斯托克斯（Navier-Stokes, N-S）方程组。方程的各项——惯性力、压力梯度力、粘性力与外力——的物理意义被详尽解释。此外，本章还推导了能量守恒方程，并讨论了热传导和粘性耗散对系统能量平衡的影响。 --- 第二部分：基础流动分析与量纲分析 (Chapters 5-7) 本部分将抽象的偏微分方程应用于具体的简化流动问题，并通过量纲分析法，揭示物理现象背后的普遍规律。第五章：无粘流体力学 (Euler 方程与伯努利方程) 在假设流体无粘性的理想情况下，N-S 方程简化为欧拉方程。本章重点讨论了欧拉方程的积分形式——伯努利方程，并详细分析了其在不同参考系下的应用限制（如沿流线和非沿流线）。通过圆管中的潜在流和二维势流理论，展示了无粘流在工程初步设计中的价值。第六章：粘性流动的基本解本章开始处理粘性影响显著的流动问题。内容涵盖了层流和湍流的初步概念区分。通过求解著名的 Couette 流动和 Poiseuille 流动（如平行板之间的粘性流动），读者将掌握如何应用简化后的 N-S 方程（如简化为常微分方程）来精确求解简单边界条件下的速度分布和剪切力。第七章：量纲分析、相似性与雷诺数本章强调了工程实践中实验设计和模型缩尺的重要性。系统地介绍了 Buckingham $pi$ 定理，指导读者如何从复杂的物理方程中提取出无量纲参数（如雷诺数 $ ext{Re}$、弗劳德数 $ ext{Fr}$、马赫数 $ ext{Ma}$ 等）。通过详细的流动相似性原理，解释了如何通过小规模实验结果预测原型结构（如大坝、桥墩）的宏观流体响应。 --- 第三部分：工程中的边界层与流动分离 (Chapters 8-11) 本部分聚焦于粘性流体最关键的现象：边界层理论。这对理解结构物体的阻力、升力和绕流现象至关重要。第八章：边界层理论基础基于 Prandtl 的突破性工作，本章引入了边界层概念，解释了为什么在高速流动中，粘性效应可以被限制在一个薄薄的区域内。详细推导了边界层方程，并使用 Blasius 方程求解平板上的层流边界层，计算了摩擦阻力系数。第九章：湍流边界层湍流是多数工程流动的主导状态。本章区分了层流和湍流边界层的主要区别（如更快的动量混合）。讲解了普朗特混合长度理论，并应用对数律速度剖面（Logarithmic Velocity Profile）来分析湍流边界层在光滑壁面上的特性，以及如何计算湍流摩擦阻力。第十章：流动分离与尾流深入分析了压力梯度对边界层发展的影响，特别是逆压梯度导致的流动分离现象。解释了分离点对结构物外部流场形态（如圆柱体绕流）的决定性影响，以及由此产生的尾流（Wake）特性和分离泡的形成机制。第十一章：流体阻力与升力本章将前述理论应用于计算实际工程结构物所受的流体作用力。详细分析了形状阻力（压差阻力）和摩擦阻力的贡献。通过对翼型和水翼的分析，系统阐述了升力（Lift）的产生机制，包括库塔-茹科夫斯基定理在简单升力体分析中的应用。 --- 第四部分：管路与通道中的流动 (Chapters 12-15) 本部分将流体力学应用于土木和机械工程中最常见的场景：管道系统和开放水道。第十二章：管路中的粘性流本章专门研究固定截面管道中的充分发展流动。回顾了圆管中的层流和湍流的压力损失计算，引入了达西-魏斯巴赫公式。详细讨论了管路中的局部阻力（如阀门、弯头和突然收缩/扩张）的当量长度法和 $K$ 值法计算。第十三章：管路系统分析将单根管路的分析扩展到复杂的管网系统。讲解了串联、并联管路的流量分配计算方法。重点介绍了水锤现象的产生机理、压力波传播速度，以及在大型泵站和阀门关闭时，如何应用瞬态流理论进行初步压力波动估算和抑制措施的设计考量。第十四章：孔隙介质中的流动针对地下水文和过滤工程，本章讨论了流体通过多孔介质（如土壤、碎石层）的流动特性。详细阐述了达西定律的形式及其适用条件，分析了渗透率的概念，并讨论了饱和与非饱和渗流的基本方程。第十五章：明渠流动本章关注地表水、灌溉渠和排水系统中的开放水面流动。介绍了均匀流、非均匀流的概念。核心内容包括谢才公式、临界流（Critical Flow）的概念及其在堰设计中的重要性，以及水面在障碍物（如跌水、跳跃）处变化的分析方法。 --- 特色与优势本书的独特之处在于其对工程背景的深度整合。作者不仅提供了标准的流体力学推导，还特别设置了“工程洞察（Engineering Insight）”专栏，在关键概念处穿插了对结构动力响应、风荷载评估、水工结构抗冲刷设计等实际工程挑战的简要讨论，确保读者能够清晰地看到理论与实践之间的桥梁。全书配有超过 300 道习题，难度覆盖基础检验到复杂设计计算，是工程专业学生必备的参考书目。