傳遞現(xiàn)象基礎

1 傳遞現(xiàn)象導論
1.1 傳遞現(xiàn)象的分析和描述
1.2 傳遞現(xiàn)象的基本研究方法
1.2.1 理論分析方法
1.2.2 實驗研究方法
1.2.3 數(shù)值計算方法
1.3 傳遞現(xiàn)象的物理機制及其數(shù)學描述
1.3.1 分子傳遞機理
1.3.2 分子傳遞現(xiàn)象的數(shù)學描述
1.3.3 現(xiàn)象定律的通量表達式
1.3.4 渦流傳遞
1.3.5 不同傳遞現(xiàn)象之間的準數(shù)關聯(lián)
習題
2 傳遞現(xiàn)象基本方程
2.1 微分衡算基礎
2.1.1 連續(xù)介質(zhì)模型
2.1.2 流體的不可壓縮性
2.1.3 穩(wěn)態(tài)過程和非穩(wěn)態(tài)過程
2.1.4 描述流體運動的兩種觀點
2.1.5 常用的幾種時間導數(shù)
2.1.6 流體運動的幾何描述
2.2 傳遞過程通用微分衡算方程
2.3 質(zhì)量微分衡算——連續(xù)性方程
2.3.1 單組分系統(tǒng)的連續(xù)性方程
2.3.2 多組分系統(tǒng)的質(zhì)量傳遞微分方程
2.4 微分動量衡算——運動方程
2.4.1 運動流體所受力之間的關系
2.4.2 用應力表示的運動微分方程
2.4.3 黏性流體的運動微分方程
2.4.4 N-S方程在曲線坐標中的表述
2.5 微分能量衡算——能量方程
2.5.1 能量方程的推導
2.5.2 能量方程的分析與簡化
2.5.3 曲線坐標系的能量方程
2.6 傳遞現(xiàn)象基本方程的類比
2.7 傳遞現(xiàn)象基本方程的分析和求解
2.7.1 定解條件
2.7.2 奈維.斯托克斯方程組的適定性和適用性分析
2.7.3 方程的數(shù)學性質(zhì)及其解析方法
習題
3 流體運動方程的應用
3.1 不可壓縮流體穩(wěn)態(tài)層流時運動方程的解析解
3.1.1 具有封閉界面的流體流動
3.1.2 具有自由界面的穩(wěn)定流動一降膜流動
3.2 爬流和勢流
3.2.1 爬流
3.2.2 勢流
習題
4 邊界層流動
4.1 普朗特(Prandtl)邊界層理論
4.1.1 普朗特邊界層理論模型
4.1.2 邊界層的形成和發(fā)展
4.1.3 邊界層厚度
4.1.4 邊界層的基本特征
4.2 普朗特邊界層方程
4.3 普朗特邊界層方程的精確解
4.3.1 邊界層方程的變換一布拉修斯方程
4.3.2 邊界層方程的求解
4.3.3 解析結(jié)果分析
4.4 邊界層動量積分方程
4.4.1 卡門動量積分方程
4.4.2 平板壁面上層流邊界層的近似解
4.5 邊界層分離
習題
5 湍流流動
5.1 湍流的基本特性及其起因
5.1.1 湍流的基本特性
5.1.2 湍流的起因
5.2 湍流問題的處理方法
5.2.1 湍流的統(tǒng)計平均
5.2.2 常用的幾種時均運算規(guī)則
5.2.3 湍動強度
5.3 湍流的基本方程
5.3.1 湍流的時均化連續(xù)性方程
5.3.2 湍流的時均化運動方程
5.4 普朗特混合長理論
5.5 固體壁面上的穩(wěn)態(tài)湍流
5.5.1 壁面湍流時的時均速度分布
5.5.2 光滑壁面湍流流動的通用速度分布
5.6 圓管中的湍流流動
5.6.1 通用速度分布方程和各層厚度的估算
5.6.2 光滑管內(nèi)的湍流流動
5.6.3 粗糙管中的湍流流動
5.7 平板壁面湍流邊界層的近似解
5.7.1 卡門邊界層動量積分方程及其求解
5.7.2 摩擦阻力
習題
6 熱傳導
6.1 熱量傳遞概論
6.1.1 熱傳導
6.1.2 對流傳熱
6.1.3 輻射傳熱
6.2 熱傳導方程及其求解方法
6.2.1 能量微分方程的簡化——熱傳導方程
6.2.2 熱傳導方程的求解
6.3 穩(wěn)態(tài)熱傳導
6.3.1 無內(nèi)熱源的一維穩(wěn)態(tài)熱傳導
6.3.2 有內(nèi)熱源的一維穩(wěn)態(tài)熱傳導
6.3.3 無內(nèi)熱源的二維穩(wěn)態(tài)熱傳導
6.4 非穩(wěn)態(tài)熱傳導
6.4.1 非穩(wěn)態(tài)熱傳導方程
6.4.2 忽略內(nèi)部熱阻的非穩(wěn)態(tài)熱傳導——集總熱容法
6.4.3 忽略外部熱阻的非穩(wěn)態(tài)熱傳導
6.4.4 兩種熱阻均不能忽略的非穩(wěn)態(tài)熱傳導
6.4.5 一維非穩(wěn)態(tài)熱傳導的數(shù)值解
6.4.6 多維非穩(wěn)態(tài)熱傳導
習題
7 對流傳熱
7.1 對流傳熱的基本理論
7.1.1 對流傳熱機理
7.1.2 傳熱邊界層的形成和發(fā)展
7.1.3 對流傳熱系數(shù)
7.2 對流傳熱的控制方程
7.3 層流傳熱
7.3.1 平板層流傳熱
7.3.2 管內(nèi)層流傳熱
7.4 湍流傳熱
7.4.1 平壁湍流傳熱的近似解
7.4.2 湍流傳熱的比擬理論
習題
8 質(zhì)量傳遞過程概論
8.1 混合物組成的表示方法
8.1.1 質(zhì)量濃度和質(zhì)量分數(shù)
8.1.2 物質(zhì)的量濃度和摩爾分數(shù)
8.2 多組分系統(tǒng)的運動速度
8.3 傳質(zhì)通量
8.3.1 組分的質(zhì)量通量
8.3.2 組分的摩爾通量
8.3.3 幾種傳質(zhì)通量之間的關系
8.4 質(zhì)量傳遞微分方程
8.4.1 質(zhì)量傳遞通用微分方程
8.4.2 傳質(zhì)微分方程的特定形式
8.4.3 質(zhì)量傳遞微分方程的定解條件
習題
9 分子傳質(zhì)
9.1 穩(wěn)態(tài)分子傳質(zhì)
9.1.1 一維穩(wěn)態(tài)分子傳質(zhì)
9.1.2 二維穩(wěn)態(tài)分子擴散
9.2 非穩(wěn)態(tài)分子傳質(zhì)
習題
10 對流傳質(zhì)
10.1 對流傳質(zhì)的基本理論
10.1.1 對流傳質(zhì)機理
10.1.2 傳質(zhì)邊界層的形成和發(fā)展
10.1.3 對流傳質(zhì)系數(shù)
10.1.4 相際間的對流傳質(zhì)模型
10.2 層流狀態(tài)下的對流傳質(zhì)
10.2.1 平板層流傳質(zhì)
10.2.2 圓管內(nèi)的層流對流傳質(zhì)
10.3 湍流傳質(zhì)
10.3.1 平板壁面湍流傳質(zhì)的近似解
10.3.2 湍流傳遞的比擬理論
習題
附錄
附錄A 常見物系的擴散系數(shù)
附錄B 誤差函數(shù)表
參考文獻