主要符號(hào)說明

緒論 1

第一章 傳遞過程概論 3
第一節(jié)流體流動(dòng)的基本概念 3
一、流體的重要物理性質(zhì) 3
二、靜止流體的特性 8
三、流體流動(dòng)的基本概念 12
第二節(jié)動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞的類似性 15
一、分子傳遞及其類似性 15
二、渦流傳遞及其類似性 19
第三節(jié)傳遞過程的衡算方法 21
一、傳遞過程研究的三個(gè)尺度 21
二、總衡算 21
三、微分衡算 31
思考題 33
習(xí)題 33


第一篇 動(dòng)量傳遞 37
第二章 動(dòng)量傳遞概論與動(dòng)量變化方程 38
第一節(jié)動(dòng)量傳遞的基本方式 38
一、分子動(dòng)量傳遞與傳遞系數(shù) 38
二、流體在相界面上的動(dòng)量傳遞 41
第二節(jié)連續(xù)性方程 44
一、描述流體流動(dòng)的兩種方法 44
二、連續(xù)性方程的推導(dǎo) 45
三、用隨體導(dǎo)數(shù)表示的連續(xù)性方程 46
四、柱坐標(biāo)系與球坐標(biāo)系的連續(xù)性方程 48
第三節(jié)運(yùn)動(dòng)方程 49
一、用應(yīng)力表示的運(yùn)動(dòng)方程 50
二、牛頓型流體的本構(gòu)方程 53
三、牛頓型流體的運(yùn)動(dòng)方程 54
四、對(duì)奈維-斯托克斯方程的進(jìn)一步分析 57
思考題 59
習(xí)題 60

第三章 動(dòng)量變化方程的若干解 62
第一節(jié)兩平壁間流體的穩(wěn)態(tài)層流 62
第二節(jié)圓管中與套管環(huán)隙間的穩(wěn)態(tài)層流 67
一、圓管中的軸向穩(wěn)態(tài)層流 67
二、套管環(huán)隙間的軸向穩(wěn)態(tài)層流 70
三、套管環(huán)隙間的周向穩(wěn)態(tài)層流 73
第三節(jié)具有自由表面的降膜流動(dòng) 76
第四節(jié) 爬流 80
一、爬流的概念與爬流運(yùn)動(dòng)方程 80
二、球形粒子在無界流體中的爬流運(yùn)動(dòng) 81
第五節(jié) 勢(shì)流 84
一、理想流體的運(yùn)動(dòng)方程 84
二、流體的旋度與速度勢(shì)函數(shù) 85
三、勢(shì)流的求解 86
第六節(jié)平面流與流函數(shù)的概念 90
一、平面流的概念 90
二、流函數(shù) 91
思考題 92
習(xí)題 93

第四章 邊界層流動(dòng) 96
第一節(jié)邊界層的概念 96
一、邊界層理論的要點(diǎn) 96
二、邊界層的形成過程 97
三、邊界層厚度的定義 98
第二節(jié)平板層流邊界層的精確解 99
一、普朗特邊界層方程 99
二、平板層流邊界層方程的精確解 103
第三節(jié)平板層流邊界層的近似解 107
一、卡門邊界層積分動(dòng)量方程 107
二、平板層流邊界層的近似解 110
第四節(jié)管道進(jìn)口段的邊界層流動(dòng) 115
一、進(jìn)口段內(nèi)的速度分布 115
二、進(jìn)口段內(nèi)的流動(dòng)阻力 116
第五節(jié)邊界層分離現(xiàn)象 118
思考題 120
習(xí)題 120

第五章 湍流 123
第一節(jié)湍流的特點(diǎn)、起因及表征 123
一、湍流的特點(diǎn) 123
二、湍流的起因 124
三、湍流的表征 125
第二節(jié)湍流運(yùn)動(dòng)的時(shí)均變化方程 127
一、雷諾方程 127
二、雷諾應(yīng)力 130
第三節(jié)湍流的半經(jīng)驗(yàn)理論 130
一、波希尼斯克的湍應(yīng)力公式 130
二、普朗特混合長(zhǎng)理論 131
第四節(jié)兩平壁間的穩(wěn)態(tài)湍流 133
第五節(jié)圓管中的穩(wěn)態(tài)湍流 138
一、光滑圓管中的穩(wěn)態(tài)湍流 138
二、粗糙管中的穩(wěn)態(tài)湍流 143
第六節(jié)平板湍流邊界層的近似解 148
第七節(jié)量綱分析在動(dòng)量傳遞中的應(yīng)用 150
一、奈維-斯托克斯方程的量綱分析 150
二、伯金漢.定理 152
三、模型與相似 154
思考題 154
習(xí)題 155


第二篇 熱量傳遞 159
第六章 熱量傳遞概論與能量變化方程 160
第一節(jié)熱量傳遞的基本方式 160
一、熱傳導(dǎo) 160
二、對(duì)流傳熱 164
三、輻射傳熱 165
四、同時(shí)進(jìn)行熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流及熱輻射的傳熱過程 166
第二節(jié)能量變化方程 166
一、能量方程的推導(dǎo) 167
二、能量方程的特定形式 169
三、柱坐標(biāo)系與球坐標(biāo)系的能量方程 170
思考題 172
習(xí)題 172

第七章 熱傳導(dǎo) 174
第一節(jié)穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo) 175
一、無內(nèi)熱源的一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo) 175
二、有內(nèi)熱源的一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo) 178
三、二維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo) 180
第二節(jié)不穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo) 187
一、忽略內(nèi)部熱阻的不穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱——集總熱容法 187
二、忽略表面熱阻的不穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 189
三、內(nèi)部熱阻和表面熱阻均不能忽略時(shí)大平板的不穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 196
四、多維不穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 200
五、一維不穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的數(shù)值解 202
思考題 205
習(xí)題 206

第八章 對(duì)流傳熱 209
第一節(jié)對(duì)流傳熱機(jī)理與對(duì)流傳熱系數(shù) 209
一、對(duì)流傳熱的機(jī)理 209
二、溫度邊界層 210
三、對(duì)流傳熱系數(shù) 211
第二節(jié)層流對(duì)流傳熱 213
一、平板壁面的層流傳熱 214
二、管內(nèi)層流傳熱 224
第三節(jié)湍流對(duì)流傳熱 233
一、湍流傳熱的類比理論 234
二、平板壁面上湍流傳熱的近似解 243
第四節(jié)量綱分析在對(duì)流傳熱中的應(yīng)用 245
一、對(duì)流傳熱控制方程的量綱分析 245
二、相似性原理及應(yīng)用 248
思考題 249
習(xí)題 250


第三篇 質(zhì)量傳遞 253
第九章 質(zhì)量傳遞概論與傳質(zhì)微分方程 254
第一節(jié)質(zhì)量傳遞概論 254
一、混合物組成的表示方法 254
二、質(zhì)量傳遞的基本方式 255
第二節(jié)分子傳質(zhì)的速度與通量 258
一、平均速度與擴(kuò)散速度 258
二、擴(kuò)散通量與主體流動(dòng)通量 259
第三節(jié)質(zhì)量傳遞微分方程 262
一、傳質(zhì)微分方程的推導(dǎo) 262
二、傳質(zhì)微分方程的特定形式 264
三、柱坐標(biāo)系與球坐標(biāo)系的傳質(zhì)微分方程 265
思考題 267
習(xí)題 268

第十章 分子擴(kuò)散 269
第一節(jié)一維穩(wěn)態(tài)分子擴(kuò)散的通用速率方程 269
第二節(jié)氣體中的分子擴(kuò)散 270
一、組分 A通過停滯組分 B的穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散 270
二、等摩爾反方向穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散 273
三、氣體擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)定與計(jì)算 276
第三節(jié)液體中的分子擴(kuò)散 280
一、液體中穩(wěn)態(tài)分子擴(kuò)散的速率方程 280
二、組分 A通過停滯組分 B的穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散 281
三、等摩爾反方向穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散 281
四、液體擴(kuò)散系數(shù)的計(jì)算 282
第四節(jié)固體中的擴(kuò)散 284
一、與固體結(jié)構(gòu)無關(guān)的穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散 285
二、多孔固體中的穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散 286
三、固體中的擴(kuò)散系數(shù) 290
第五節(jié)伴有化學(xué)反應(yīng)的分子擴(kuò)散 290
一、伴有非均相化學(xué)反應(yīng)的一維穩(wěn)態(tài)分子擴(kuò)散 291
二、伴有均相化學(xué)反應(yīng)的一維穩(wěn)態(tài)分子擴(kuò)散 292
思考題 294
習(xí)題 294

第十一章 對(duì)流傳質(zhì) 298
第一節(jié)對(duì)流傳質(zhì)機(jī)理與對(duì)流傳質(zhì)系數(shù) 298
一、對(duì)流傳質(zhì)的機(jī)理 298
二、濃度邊界層 299
三、對(duì)流傳質(zhì)系數(shù) 300
第二節(jié)層流下的對(duì)流傳質(zhì) 304
一、平板壁面上層流傳質(zhì)的精確解 304
二、平板壁面上層流傳質(zhì)的近似解 309
三、管內(nèi)層流對(duì)流傳質(zhì) 311
第三節(jié)湍流下的對(duì)流傳質(zhì) 315
一、湍流傳質(zhì)的類比理論 315
二、平板壁面上湍流傳質(zhì)的近似解 320
第四節(jié)兩流體間的對(duì)流傳質(zhì)模型簡(jiǎn)介 322
一、停滯膜模型 322
二、溶質(zhì)滲透模型 323
三、表面更新模型 325
思考題 326
習(xí)題 327

第十二章 多種傳遞同時(shí)進(jìn)行的過程 330
第一節(jié)熱量和質(zhì)量同時(shí)傳遞的過程 330
一、湍流下熱量和質(zhì)量同時(shí)傳遞的過程 330
二、空氣-水物系中熱量和質(zhì)量同時(shí)傳遞的過程/334
第二節(jié)平板壁面層流邊界層中同時(shí)進(jìn)行動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞的過程 343
一、平板層流邊界層中動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞的基本微分方程 343
二、平板層流邊界層中同時(shí)進(jìn)行動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞的精確解 343
思考題 348
習(xí)題 348


附錄 350
附錄 主要物理量的單位換算表 350
附錄 誤差函數(shù)表 351
附錄 擴(kuò)散系數(shù) 352
附錄 推算低密度氣體傳遞性質(zhì)關(guān)系表 353
附錄 倫納德-瓊斯參數(shù)數(shù)值表 354

參考文獻(xiàn) 355