Engineering Thermodynamics

Engineering Thermodynamics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

☆☆☆☆☆
出版者:
作者:Rajput, R. K.
出品人:
页数:955
译者:
出版时间:
价格:$ 108.42
装帧:
isbn号码:9781934015148
丛书系列:
图书标签:
  • 热力学
  • 工程热力学
  • 热力学性质
  • 热力学定律
  • 热传递
  • 热机
  • 能源
  • 工程
  • 物理
  • 传热学
想要找书就要到 本本书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!

具体描述

传热学原理与应用 深入探索热力学第二定律与能量转换的奥秘 书籍概述 《传热学原理与应用》是一本全面而深入的教材,旨在为读者提供坚实的传热学基础,并重点阐述其在工程实践中的广泛应用。本书不仅涵盖了经典传热学的三大基本机制——热传导、热对流和热辐射的理论基础,更侧重于如何利用这些原理来分析和解决现实世界中的复杂热问题。本书的叙述风格严谨而清晰,理论推导详尽,同时配以大量实际工程案例,使读者能够深刻理解抽象的物理定律与实际工程设计的紧密联系。 本书结构清晰,从基础的能量守恒定律出发,逐步深入到复杂的瞬态传热分析和辐射换热的精确计算。对于工程技术人员和高年级本科生而言,它是一本不可或缺的工具书和参考资料。 --- 第一部分:传热学的基本概念与导论 本书的开篇部分,首先确立了传热学在工程科学中的核心地位。我们探讨了热量(能量在温差驱动下的传递)与功(能量的有序转换)之间的本质区别,并回顾了热力学第一定律(能量守恒)在传热过程中的应用形式。 温度与热流密度: 详细定义了温度场的概念,并引入了热流密度(单位面积上的热量传递速率)作为描述传热强度的关键物理量。 温度依赖性: 讨论了材料的热物理性质(如导热系数、比热容)如何随温度变化而变化,这对于精确建模至关重要。 传热模式的分类: 清晰界定了稳态与非稳态、集总参数系统与分布参数系统等基本概念,为后续的深入分析奠定基础。 --- 第二部分:热传导——穿透物质的能量传递 热传导是固体和静止流体中最主要的传热方式。本部分将对傅里叶定律进行详尽的剖析和应用。 傅里叶定律的微观基础: 从分子动理论的角度解释了热量在晶格振动和自由电子运动中的传递机制。 一维稳态传导: 详细分析了平板、圆柱和球体的稳态热传导问题。特别关注了热阻的概念,并将其应用于多层复合壁结构的热损失计算。引入了临界绝热层厚度的概念,这对管道和容器的保温设计具有指导意义。 涉及内部热源的传导: 分析了发生化学反应或电加热的结构(如核反应堆芯或电阻元件)中的温度分布,揭示了热源强度对中心温升的影响。 非稳态(瞬态)传导分析: 这是本书的重点之一。 集总系统分析: 对于具有足够大尺寸与导热系数的物体,采用集总热容法快速估算其加热或冷却速率,并推导了瞬态温度随时间衰减的指数关系。 半无限大固体模型: 适用于初始阶段的瞬态问题,引入了误差函数 (erf) 来描述温度沿深度的分布。 梁图法与一维暂态图表: 针对特定几何形状(如无限大平板、圆柱、球体),利用无量纲参数(如傅里叶数 $Fo$)和图表,快速求解具有周期性边界条件或初始条件的复杂瞬态问题。 --- 第三部分:热对流——流体运动中的热量交换 热对流是液体和气体中传热的标志性机制,涉及流体力学与传热学的交叉。 对流换热基础: 阐述了牛顿冷却定律,并定义了对流换热系数 $h$。探讨了影响 $h$ 值的主要因素:流体性质、流速和几何形状。 边界层理论: 深入讲解了速度边界层和温度边界层的概念,这是理解对流换热物理机制的关键。引入了普朗特数 ($Pr$) 来比较动量扩散与热量扩散的相对速率。 自然对流(浮力驱动): 分析了由于密度差异引起的流体运动,引入了格拉晓夫数 ($Gr$) 和雷利数 ($Ra$),用于判断自然对流的起始和强度。 强迫对流(外部流动): 重点分析了流体绕过平板、圆柱和球体等外形物体时的传热。利用努塞尔数 ($Nu$) 关联对流换热系数与导热系数,并介绍了雷诺数 ($Re$) 在判断层流与湍流边界的重要性。 强迫对流(内部流动): 详细分析了管内流动。讨论了层流和湍流的特征,以及充分发展流的平均努塞尔数计算公式(如 $Nu_D = 3.66$ 用于层流充分发展)。 --- 第四部分:热辐射——电磁波的能量传递 热辐射是唯一不需要介质参与的传热方式,在高温工程中占据主导地位。 辐射基础物理: 从黑体辐射开始,介绍了斯特藩-玻尔兹曼定律,这是计算理想辐射体热流的基础。引入了辐射光谱、光谱辐射能流密度和灰体的概念。 表面辐射特性: 详细区分了吸收率、反射率和透射率之间的关系,并讨论了发射率对实际物体辐射强度的影响。 表面间的辐射换热: 重点分析了两个或多个表面之间的相互辐射。引入了形状因子(或几何因子),该因子仅依赖于物体的几何形状,是计算复杂辐射场的核心工具。 辐射屏蔽与气体辐射: 讨论了如何利用辐射屏(Radiation Shield)来有效降低热流。最后,探讨了非不透明气体(如水蒸气、二氧化碳)的辐射吸收和发射特性,这在燃烧室和锅炉设计中至关重要。 --- 第五部分:传热设备中的综合应用与设计 本部分将前述理论应用于实际工程系统的设计与分析。 换热器分析与设计: 这是传热学最核心的应用领域。 传热设计方程: 建立总传热系数 $U$ 的概念,统一了所有传热模式下的热阻叠加原理。 对数平均温差 (LMTD) 法: 适用于已知换热面积和流量的分析。 有效-传热单元数 (NTU) - $epsilon$ 法: 更适用于设计阶段,无需预知换热面积,直接根据材料和流量确定尺寸。 详细分析了并流、逆流和交叉流换热器的性能差异。 传热与流阻的耦合: 强调在实际设计中,提高传热系数往往以增加压降(能耗)为代价,因此必须进行权衡优化。 相变传热简介: 对沸腾和冷凝过程中的特殊传热现象进行了概述,指出其极高的传热系数,并简要提及了其在热管技术中的应用潜力。 --- 总结 《传热学原理与应用》力求在深度上达到研究生教材的严谨性,同时在广度上覆盖所有核心工程应用。通过大量的习题和案例分析,读者将能够熟练掌握如何运用傅里叶定律、边界层理论和辐射几何关系,精确预测和控制热流,从而优化工业过程、提高能源效率,并确保设备在安全温度范围内运行。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我个人对书中对相变和化学平衡部分的处理方式情有独钟,那部分内容简直就是对吉布斯自由能概念的一次全面、彻底的解剖。作者并没有将化学热力学视为一个独立的分支来处理,而是巧妙地将其融入到纯粹的物理热力学框架内,展示了“平衡”在不同尺度下的统一性。书中关于多组分系统的热力学势的推导极其严谨,每一步的微分关系都处理得小心翼翼,生怕出错。其中有一段关于溶液活度和偏摩尔量分析的描述,用一种非常精炼的语言总结了热力学在材料科学中的应用潜力,我当时读完后,立刻感觉自己对材料设计中的热力学限制有了全新的认识。与市面上其他侧重于“能源转换效率”的教材不同,这本书似乎更关注系统内在的“状态函数”本身是如何构建起整个物理世界的稳定性的。它更像是一部关于“稳定与变化”的底层逻辑的论述,而非仅仅是一本工程手册。这种深度挖掘,使得它在处理复杂混合物或非理想气体系统的计算问题时,展现出无与伦比的可靠性。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的特点,或许在于它对“理想化模型”的坦诚态度。作者从不避讳地指出,我们所使用的所有定律和模型,都是基于一系列简化的假设得出的结果。在处理实际工程问题时,书中专门开辟了一小节,对比了理论模型预测值与实验测量值之间的系统性偏差,并讨论了如何通过引入修正系数来弥补这些“理想化”带来的鸿沟。这种对“真实世界复杂性”的承认,让这本书的理论价值和工程实用性之间找到了一个微妙的平衡点。它既能满足理论家对数学美感的追求,也能让实践工程师在实际设计中找到可以信赖的起点。我注意到,书中引用了大量二十世纪中叶的经典实验数据来验证其推导的有效性,这使得整本书的论述充满了历史的厚重感和科学的可靠性。它不是一本追求最新科技前沿的教材,而是一部奠基石级别的经典,每一页都仿佛回荡着早期热力学大师们严谨的思考声。这本书需要时间去消化,但一旦掌握,它将成为你理解一切能量转换现象的坚实基石。

评分☆☆☆☆☆

坦白说,这本书的语言风格,用一个词来概括就是“克制”,非常典型的英美工程教科书的冷静克制。作者似乎在刻意避免任何可能引起情绪波动的表达,所有的描述都采用了一种近乎冷静的、纯粹的数学语言来承载物理思想。我记得在处理能量守恒与传递那一章时,从瞬态热传导到对流换热的边界层理论,作者的文字像冰冷的仪器读数一样精准,没有多余的形容词,所有信息都高度浓缩在公式的系数和变量定义之中。这也就意味着,如果你的微积分和线性代数基础不够扎实,这本书读起来会非常吃力,你会被迫频繁地去查阅其他数学参考书。它很少使用图形或图表来辅助理解复杂的三维流动或温度梯度问题,更多地依赖于读者自己想象空间场域的能力。这种对读者心智能力的“高要求”,使得这本书的受众范围被极大地压缩了,它更像是为那些已经有坚实数理基础,并且准备进入研究领域深耕的工程师和物理学家准备的“兵器谱”。如果你只是想了解热力学的一般概念,这本书可能会让你望而却步,因为它提供的解决方案往往是最高效但也是最抽象的那一种。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节逻辑推进,简直可以用“步步为营,滴水不漏”来形容,它不像有些教材那样为了迎合初学者而设置大量的“趣味”引子或案例,而是直接将理论的骨架搭建起来,然后层层递进地填充血肉。我特别欣赏它对熵增原理和卡诺循环的论述方式,作者没有停留在公式的简单套用上,而是花费了大量的篇幅去探讨这些概念背后的哲学意义和物理实在性,尤其是在引入统计力学观点去解释宏观热力学现象时,那种融会贯通的深邃感让人印象深刻。举个例子,在讲解“不可逆性”时,它不仅仅是给出了克劳修斯不等式,而是通过一个虚拟的、极其复杂的宏观系统演化过程,一步步展示为什么自发过程总是朝向最大概率状态发展,这种深入骨髓的剖析,让我对“时间之箭”有了更深层次的理解。阅读过程中,我经常需要停下来,合上书本,对着白板推演草稿,因为书中的例题设计得非常有层次感,往往一个看似简单的应用题,背后都隐藏着一个需要多重定律耦合才能解决的关键点。这种“考验智力”的教学设计,虽然过程痛苦,但带来的知识内化效果是无可替代的,它强迫你成为一个主动的知识构建者,而不是一个被动的接受者。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常朴实,那种深蓝色的底色配上白色的宋体字,看起来就透着一股严谨和专业的气息,完全没有现在很多教材那种花里胡哨的视觉冲击力,更像是那种能让你沉下心来啃硬骨头的工具书。我刚开始翻阅的时候,确实被它开篇那种不加修饰的风格震慑到了,直接就抛出了热力学第一定律的数学表述,一点铺垫都没有,让人感觉作者是位典型的“老派”学者,认为读者应该具备一定的基础知识,不然就别费力气。整本书的排版很紧凑,几乎没有多余的留白,每一页都被密密麻麻的公式、推导过程和文字定义塞得满满当当,这对于习惯了图文并茂、色彩鲜明的现代教材的读者来说,绝对是个挑战。我花了很长时间才适应这种阅读节奏,它要求你必须全神贯注地跟着作者的逻辑链条走,稍不留神就会在某个微小的下标或者希腊字母上迷失方向。不过,一旦适应了这种“硬核”的叙事方式,你会发现它在概念的界定上达到了惊人的精确度,每一个术语的引入都像是精心雕琢的几何体,精确、稳定,不容置疑。它更像是一本案头常备的参考手册,而不是用来消遣的入门读物。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度,google,bing,sogou 等

© 2026 onlinetoolsland.com All Rights Reserved. 本本书屋 版权所有