傳熱和傳質基本原理

《傳熱和傳質基本原理》是2007年7月1日化學工業出版社出版的圖書，作者是（美）弗蘭克P.英克魯佩勒。

內容簡介

《傳熱和傳質基本原理（原著第6版）》譯自《傳熱和傳質基本原理》第六版。
《傳熱和傳質基本原理（原著第6版）》從傳熱學的一些基本概念和原理入手，深入討論了熱傳導、對流和輻射的基本原理，其中還包括對流傳質與擴散傳質的一些內容。文中穿插了典型例題，並給出了詳細的解析。每章末附有大量實用的習題，供讀者練習。全書最後附有物質的熱物性等數據，以方便讀者查閱。全書語言流暢，圖文並茂，論理清楚，實用性強，是一本傳熱和傳質學方面不可多得的經典教材。本書還配有習題集，給出了重要習題的詳細解答步驟，可供參考使用。
《傳熱和傳質基本原理（原著第6版）》可作為熱能與動力工程專業的教材，也可供製冷、建築熱工、機械、化工、冶金、航空航天等專業的相關人員閱讀。

圖書目錄

第1章 導論

1.1　何謂傳熱及如何傳熱

1.2　物理機理和速率方程

1.2.1　傳導

1.2.2　對流

1.2.3　輻射

1.2.4　與熱力學的關係

1.3　能量的守恆要求

1.3.1　控制容積的能量守恆

1.3.2　表面的能量平衡

1.3.3　守恆定律的套用方法要點

1.4　傳熱問題的分析方法

1.5　傳熱學的重要性

1.6　單位和量綱

1.7　小結

參考文獻

習題

第2章 熱傳導引論

2.1　傳導速率方程

2.2　材料的熱物性

2.2.1　熱導率

2.2.2　其他有關物性

2.3　熱擴散方程

2.4　邊界和初始條件

2.5　小結

參考文獻

習題

第3章 一維、穩態熱傳導

3.1　平壁

3.1.1　溫度分布

3.1.2　熱阻

3.1.3　複合壁

3.1.4　接觸熱阻

3.2　導熱分析的另一種方法

3.3　徑向系統

3.3.1　圓柱體

3.3.2　球體

3.4　一維導熱結果匯總

3.5　有內熱源時的導熱

3.5.1　平壁

3.5.2　徑向系統

3.5.3　熱阻概念的套用

3.6　擴展表面的傳熱

3.6.1　擴展表面導熱的一般分析

3.6.2　等截面肋片

3.6.3　肋片性能

3.6.4　非等截面積肋片

3.6.5　表面總效率

3.7　生物熱方程

3.8　小結

參考文獻

習題

第4章 二維穩態導熱

4.1　可供選擇的處理方法

4.2　分離變數法

4.3　導熱形狀因子和無量綱導熱速率

4.4　有限差分方程

4.4.1　節點格線

4.4.2　導熱方程的有限差分形式

4.4.3　能量平衡法

4.5　有限差分方程的求解

4.5.1　矩陣求逆法

4.5.2　高斯一賽德爾疊代法

4.5.3　若干需要注意的問題

4.6　小結

參考文獻

習題

第5章瞬態導熱156

51集總熱容法156

52套用集總熱容法的條件158

53通用集總熱容分析161

54空間效應166

55有對流條件的平壁167

551嚴格解167

552近似解168

553總能傳輸168

554附加的討論170

56有對流條件的徑向系統170

561嚴格解170

562近似解171

563總的能量傳輸171

564附加的討論172

57半無限大固體176

58伴有定表面溫度或定表面熱流密度的

物體180

581定溫邊界條件181

582定熱流密度邊界條件182

583近似解182

59周期性加熱186

510有限差分析188

5101導熱方程的離散化：顯式法188

5102導熱方程的離散化：隱式法193

511小結200

參考文獻201

習題201

第6章對流導論211

61對流邊界層211

611速度邊界層211

612熱邊界層212

613濃度邊界層213

614邊界層的重要意義214

62局部和平均對流係數214

621傳熱214

622傳質215

623對流問題216

63層流和湍流219

631層流和湍流速度邊界層219

632層流和湍流狀態下的熱和組分

濃度邊界層221

64邊界層方程223

641層流邊界層方程224

65邊界層相似：無量綱邊界層方程226

651邊界層相似參數226

652解的函式形式227

66無量綱參數的物理意義231

67邊界層類比233

671傳熱和傳質類比233

672蒸發冷卻236

673雷諾類比238

68對流係數239

69小結239

參考文獻240

習題240

第7章外部流動245

71實驗方法245

72平行流中的平板247

721等溫平板上的層流：相似解247

722等溫平板上的湍流252

723混合邊界層狀態252

724非加熱起始長度253

725具有恆定熱流密度的平板254

726使用對流係數的限制255

73對流計算的方法255

74橫向流動中的圓柱體261

741流動情況261

742對流傳熱和傳質263

75圓球269

76橫向通過管簇的流動271

77衝擊射流279

771流體力學及幾何上的考慮279

772對流傳熱和傳質280

78堆積床284

79小結284

參考文獻286

習題287

第8章內部流動297

81流體力學問題297

811流動狀態297

812平均速度298

813充分發展區中的速度分布298

814充分發展流動中的壓力梯度和

摩擦因子300

82熱的問題301

821平均溫度302

822牛頓冷卻定律302

823充分發展的狀態303

83能量平衡305

831概述305

832等表面熱流密度306

833等表面溫度309

84圓管內的層流：熱分析和對流

關係式311

841充分發展區311

842入口區316

85對流關係式：圓管內的湍流318

86對流關係式：非圓形管和同心管套321

87強化傳熱324

88微尺度內部流動326

881微尺度內部流動中的流動狀態326

882微尺度內部流動中的傳熱326

89對流傳質328

810小結330

參考文獻332

習題333

第9章自然對流342

91物理的討論342

92控制方程344

93相似性討論345

94垂直表面上的層流自然對流346

95湍流的影響348

96實驗關係式：外部自然對流流動349

961垂直平板350

962傾斜和水平平板352

963水平長圓柱356

964圓球358

97平行平板間槽道內的自然對流359

971垂直槽道359

972傾斜槽道361

98實驗關係式：封閉空間361

981矩形腔體361

982同心圓柱363

983同心圓球364

99聯合的自然和受迫對流365

910對流傳質366

911小結367

參考文獻367

習題369

第10章沸騰和凝結377

101沸騰和凝結中的無量綱參數377

102沸騰模式378

103池內沸騰378

1031沸騰曲線378

1032池內沸騰的模式379

104池內沸騰關係式381

1041核態池內沸騰381

1042核態池內沸騰的臨界熱流

密度382

1043熱流密度的極小值383

1044膜態池內沸騰383

1045參數對池內沸騰的影響384

105受迫對流沸騰387

1051外部受迫對流沸騰388

1052兩相流動388

1053微槽道中的兩相流動390

106凝結的物理機理390

107垂直板上的層流膜狀凝結392

108湍流膜狀凝結395

109徑向系統中的膜狀凝結398

1010水平管內的膜狀凝結400

1011珠狀凝結401

1012小結401

參考文獻402

習題404

第11章換熱器408

111換熱器的類型408

112總傳熱係數410

113換熱器分析：利用對數平均溫差412

1131順流換熱器413

1132逆流換熱器414

1133特殊的運行狀況415

114換熱器分析：有效度NTU法420

1141定義420

1142有效度NTU關係式421

115換熱器設計和性能計算：利用有

效度NTU法427

116緊湊式換熱器431

117小結435

參考文獻436

習題436

第12章輻射：過程和性質442

121基本概念442

122輻射強度444

1221數學定義444

1222輻射強度及其與發射的關係445

1223有關輻照密度的概念448

1224有關有效輻射密度的概念450

123黑體輻射451

1231普朗克分布451

1232維恩位移定律452

1233史蒂芬波爾茲曼定律453

1234帶發射453

124實際表面的發射456

125實際表面的吸收、反射和透射462

1251吸收率463

1252反射率464

1253透過率465

1254要額外考慮的一些問題465

126基爾霍夫定律469

127灰表面471

128環境輻射476

129小結480

參考文獻482

習題482

第13章表面之間的輻射換熱492

131視角係數492

1311視角係數積分492

1312視角係數關係式493

132腔體中不透輻射的漫射灰表面之間

的輻射換熱500

1321一個表面上的淨輻射換熱500

1322表面之間的輻射換熱501

1323黑體輻射換熱506

1324兩個表面的腔體507

1325防輻射屏507

1326再輻射表面510

133多種模式傳熱513

134伴有參與介質的輻射換熱515

1341容積吸收515

1342氣體發射和吸收516

135小結519

參考文獻520

習題520

第14章擴散傳質530

141物理起因和流率方程530

1411物理起因530

1412混合物的組成531

1413斐克（Fick）擴散定律532

1414質量擴散率532

142在非靜止介質中的質量擴散534

1421絕對和擴散組分流密度534

1422柱狀容器中的蒸發536

143靜止介質近似540

144靜止介質的組分守恆540

1441控制容積的組分守恆540

1442質量擴散方程541

1443給定表面濃度的靜止介質543

145邊界條件和交界面上濃度的不

連續性545

1451蒸發和升華545

1452氣體在液體和固體中的

溶解度546

1453催化表面反應549

146伴隨均質化學反應的質量擴散551

147瞬態擴散553

148小結557

參考文獻558

習題558

附錄561

附錄A物質的熱物性561

附錄B數學關係式和函式584

附錄C與一維穩態系統中均勻產熱相關的

熱狀態587

附錄D對流傳遞方程590

D1質量守恆591

D2牛頓第二運動定律591

D3能量守恆591

D4組分守恆592

附錄E湍流邊界層方程592

附錄F平板上平行流動的層流邊界層的

積分解593

索引598