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出版者:CRC Press

作者:James M. Hill

出品人:

頁數:334

译者:

出版時間:1991-3-31

價格:USD 89.95

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780632017164

叢書系列:

圖書標籤:

• 熱傳導
• 傳熱學
• 熱工程
• 工程熱物理
• 傳熱分析
• 邊界元法
• 數值模擬
• 熱傳遞
• 材料科學
• 工程應用

深入探索：從宏觀到微觀的傳熱現象與工程應用 本書籍聚焦於現代工程科學中至關重要的一個核心領域：傳熱學，特彆側重於熱量如何在不同介質和復雜係統中進行有效傳遞、儲存與耗散的機製。 本書旨在為讀者提供一個既有堅實理論基礎又緊密貼閤實際工程需求的傳熱學知識體係，而非局限於單一的導熱過程探討。 第一部分：傳熱學的基本原理與模型構建 本書首先奠定瞭傳熱學的基礎，係統地迴顧瞭熱力學第一定律和第二定律在傳熱分析中的應用。我們詳細闡述瞭熱流密度、溫度梯度、熱阻等關鍵物理量，並深入探討瞭穩態與非穩態傳熱過程的數學描述。 傅裏葉定律的深度剖析： 我們不僅僅停留在對一維、二維和三維穩態導熱問題的求解，更引入瞭非均勻介質和移動邊界條件下的傅裏葉定律的修正與應用。特彆地，書中通過大量的實例演示瞭求解拉普拉斯方程和泊鬆方程的解析方法（如分離變量法、傅裏葉級數展開）和數值方法（有限差分法的基礎構建），確保讀者能夠駕馭復雜幾何形狀下的熱流分布問題。 對流傳熱的機製與邊界層理論： 書中對流換熱部分，強調瞭動量守恒、質量守恒與能量守恒在流體邊界層內的耦閤作用。我們深入分析瞭牛頓粘性流體和牛頓型流體在層流與湍流條件下的熱邊界層發展。重點講解瞭努塞爾數（Nu）的關聯式推導與應用，涵蓋瞭從經典闆狀流動到管內流動的廣泛情況。對於自然對流，我們詳細解析瞭浮力項的物理意義及其在瑞利數（Ra）控製下的熱邊界層分離現象。 輻射傳熱的量子基礎與工程建模： 輻射部分超越瞭簡單的黑體輻射定律，深入探討瞭普朗剋定律、維恩位移定律和斯忒藩-玻爾茲曼定律的物理根源。書中著重於灰體、漫射錶麵的輻射特性（發射率、吸收率、反射率的相互關係），並詳盡推導瞭錶麵間輻射換熱的幾何因子（視圖因子）的計算方法，包括自遮蔽和相互遮蔽的情況。此外，還包含瞭對非透明、半透明介質中輻射傳輸的初步探討，例如在燃燒室或玻璃結構中的應用。 第二部分：傳熱學的工程應用與係統分析 本書的後半部分緻力於將理論轉化為解決實際工程問題的工具，涵蓋瞭從設備設計到能源效率提升的多個層麵。 熱交換器的設計與優化： 詳細介紹瞭並流、逆流、錯流等不同配置下熱交換器的運行原理。我們係統地介紹瞭平均溫度差（LMTD）法和有效性-NTU法，並比較瞭它們的適用場景。針對殼管式、闆式和錶麵翅片式熱交換器，書中提供瞭具體的換熱麵積計算、壓降估算和防汙性能的考量，旨在指導讀者進行高效能熱能迴收係統的設計。 強化傳熱技術與錶麵設計： 針對現有換熱設備麵臨的傳熱效率瓶頸，本書專門闢齣章節介紹強化傳熱（Enhanced Heat Transfer）技術。這包括：增加錶麵積（如翅片設計、微通道結構）、誘導湍流（如插入件、橫嚮肋片）、以及錶麵特性的改變（如錶麵微結構、潤濕性控製）。我們提供瞭不同強化技術對傳熱係數和泵功比影響的量化分析。 瞬態熱分析與材料響應： 針對需要快速響應或溫度波動劇烈的係統（如電子設備冷卻、快速加熱過程），書中詳細闡述瞭集總係統分析法（Lumped Capacitance Method）的適用條件和局限性。對於需要考慮溫度場空間分布的非均勻瞬態傳熱問題，我們引入瞭比奧數（Biot Number）和傅裏葉數（Fourier Number）的物理意義，並結閤彭斯勒圖（Heisler Charts）的應用，指導工程師評估物體加熱或冷卻過程中的時間特性。 熱物理性質的測量與不確定性分析： 理解材料的熱物理性質是精確傳熱分析的前提。本書介紹瞭用於測量熱導率、比熱容、熱擴散係數的主流實驗方法，如瞬態熱綫法、激光閃射法等。同時，我們強調瞭實驗數據的不確定性傳播在最終工程計算中的影響，提供基礎的誤差分析方法。 本書的特色與目標讀者： 本書的編寫風格力求嚴謹且富有啓發性，通過結閤經典案例（如雷諾數、普朗剋平均定律的推導）與現代工程挑戰（如芯片散熱、相變材料應用），構建瞭一個全麵且實用的傳熱學知識圖譜。 目標讀者包括： 1. 機械工程、化學工程、航空航天工程等專業的高年級本科生和研究生。 2. 緻力於從事熱管理係統設計、能源設備研發、過程控製等領域工作的工程師和科研人員。 通過對本書的學習，讀者將不僅掌握分析和求解傳熱問題的數學工具，更能深刻理解熱現象背後的物理機製，從而能夠獨立應對復雜工程環境下的熱力學挑戰。

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這本名為《電磁場與電磁波》的著作，簡直是電磁學領域的一座燈塔。它徹底顛覆瞭我之前對麥剋斯韋方程組那種“冷峻而不可侵犯”的印象。作者的講解方式非常注重物理圖像的構建，避免瞭單純的數學操作。例如，在闡述法拉第電磁感應定律時，書中並沒有立刻跳到積分形式，而是先通過一個想象中的迴路，清晰地展示瞭變化的磁通量如何“驅動”電子産生運動，這種對“場”這種概念的具象化描述，極大地降低瞭初學者的理解門檻。對於波的傳播部分，作者對亥姆霍茲方程的推導流暢自然，並且在引入邊界條件分析時，對於反射和摺射現象，他不僅給齣瞭斯托剋斯公式，更詳盡地解釋瞭電場和磁場矢量在界麵上必須滿足的連續性條件背後的物理意義。書中穿插的射頻電路和天綫理論的初步應用，也讓讀者看到瞭這些看似抽象的方程在實際工程中的巨大威力。閱讀這本書的過程，就像是獲得瞭一副透視世界的眼鏡，讓你能清晰地“看到”那些無形的電磁力在空間中是如何運動、如何相互作用的。

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《流體力學：從基礎到應用》這本書的實用價值和理論深度達到瞭一個近乎完美的平衡點。對於工程背景的讀者而言，它提供的不僅僅是納維斯-斯托剋斯方程的羅列，而是對這些方程在不同邊界條件和流場假設下如何簡化、如何求解的詳盡指導。作者的筆法非常“動手派”，大量的實例分析和工程案例穿插其中，使得枯燥的張量分析和偏微分方程不再是空中樓閣。比如，在講解湍流模型時，書中對雷諾平均納維斯-斯托剋斯（RANS）方程的介紹，清晰地指齣瞭不同湍流模型（如 $k-epsilon$ 和 $k-omega$）的適用範圍和內在缺陷，這對於任何進行CFD模擬的人來說都是寶貴的經驗之談。更令人稱贊的是，它沒有忽視理論的根基，對伯努利方程的推導和限製條件進行瞭嚴謹的討論，避免瞭在實際應用中因盲目套用公式而産生的錯誤。讀完關於邊界層分離和升力産生的章節，我對於機翼設計和管道輸送中的能量損失有瞭全新的、基於第一性原理的理解。這本書就像一個經驗豐富的工程師的工具箱，裏麵裝滿瞭應對復雜流體問題的有效工具和深刻洞察。

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坦白說，《材料科學導論》這本書在我的書架上占據瞭非常特殊的位置，因為它成功地將微觀結構與宏觀性能之間的橋梁搭建得異常堅固。它的敘事結構不是簡單的材料分類羅列，而是圍繞“結構-性能-處理”這一核心三角關係展開的。例如，在討論金屬的強化機製時，作者不僅描述瞭位錯的概念，更用生動的圖示展示瞭晶界、析齣物如何有效釘紮位錯運動，從而解釋瞭閤金強化的物理本質。書中對陶瓷和聚閤物的討論也同樣精彩，沒有將它們視為金屬的附屬品，而是分彆深入探討瞭離子鍵、共價鍵和高分子鏈的纏繞對材料特性的決定性影響。我印象最深的是關於相圖的解讀部分，作者講解瞭杠杆原理和冷卻麯綫的每一個斜率變化所代錶的物理意義，讓你真正理解熱處理是如何控製材料命運的。這本書的價值在於，它教會你如何像材料科學傢一樣思考：任何一種材料的“脾氣秉性”都不是偶然的，而是其內部原子排列和鍵閤方式的必然結果。對於任何想在工程領域走得更遠的人來說，這本書提供瞭不可或缺的底層認知框架。

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這本《熱力學基礎》簡直是為那些渴望真正理解世界運轉機製的人準備的饕餮盛宴。初翻開時，那種嚴謹的邏輯和清晰的推導就讓人眼前一亮。作者並沒有滿足於拋齣公式，而是像一位耐心的導師，一步步帶領讀者穿越概念的迷霧。它不僅僅是教科書式的堆砌知識點，更像是一部精妙的哲學論著，探討能量的本質與轉化。我尤其欣賞它在闡述熵增定律時所采用的類比——那種將宏觀現象與微觀粒子運動巧妙結閤的方式，讓原本抽象的概念變得觸手可及。讀完關於熱平衡態的那幾章，我感覺自己看待日常生活中比如咖啡冷卻、冰塊融化這些現象的視角都徹底被重塑瞭。書中對理想氣體模型的假設和由此推導齣的結果進行瞭非常深入的剖析，同時也不迴避其局限性，這種誠實的態度在許多同類書籍中是難得一見的。特彆是關於卡諾循環效率的推導部分，作者采用瞭好幾種不同的路徑進行論證，每一種都從不同的側麵強化瞭核心思想，確保讀者不會因為某一種理解的偏差而卡住。如果你期待一本能讓你在閱讀後，能用更深刻的物理語言去描述周圍世界變化的書籍，這本書絕對值得你花費時間去細細品味每一個論證的細節。

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拿起《量子力學導論》這冊書的時候，我原本以為會陷入一片晦澀難懂的數學泥潭，但齣乎意料的是，作者展現瞭驚人的敘事能力。它不像某些教材那樣，上來就用復雜的算符代數將讀者擊退，而是選擇瞭一條更具物理直覺的路徑。開篇對黑體輻射和光電效應的曆史迴顧，不僅僅是背景知識的補充，更是為後續波粒二象性理論的建立奠定瞭堅實的思想基礎。作者對於波函數概念的引入，處理得極其優雅，通過概率詮釋的逐步深化，讓“測不準”不再是令人沮喪的數學限製，而成為自然界內在的一種深刻屬性。我特彆喜歡其中關於原子光譜的討論，如何從能級躍遷的簡潔模型中，完美解釋瞭氫原子光譜的精細結構，這種理論的強大解釋力本身就是對物理學之美的最好證明。整本書的行文節奏把握得非常好，復雜的概念往往會被拆解成若乾個易於消化的邏輯塊，每個塊之間都有清晰的過渡和內在聯係。對於那些害怕量子物理的人來說，這本書提供瞭一個溫柔而堅定的入口，它讓你感覺自己不是在被動接受知識，而是在與偉大的物理學傢們一同探索未知的疆域。

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