傳遞過程原理及應用

     目錄
   1動量 能量和質量傳遞的基本規(guī)律
    1.1一維傳遞機理
    1.1.1動量傳遞機理——牛頓粘度定律
    1.1.2能量傳遞機理——傅里葉導熱定律
    1.1.3質量傳遞機理——菲克擴散定律
    1.2物性系數(shù)
    1.2.1粘性系數(shù)、導熱系數(shù)和擴散系數(shù)
    1.2.2低密度氣體物性系數(shù)的推算
    1.3三傳的相似性
    1.3.1傳遞機理的相似性
    1.3.2物性系數(shù)的可比性
    1.4三維傳遞機理
    1.4.1三維傅里葉定律
    1.4.2三維菲克定律
    1.5本章要點
   2殼體平衡法與一維定態(tài)傳遞實例
    2.1殼體動量衡算
    2.1.1動量衡算式及邊界條件
    2.1.2柱面殼體平衡法
    2.2殼體能量衡算
    2.2.1能量衡算式及邊界條件
    2.2.2柱面殼體平衡法
    2.2.3圓面殼體平衡法
    2.3殼體質量衡算
    2.3.1質量衡算式及邊界條件
    2.3.2球面殼體平衡法
    2.4自然對流
    2.4.1自然對流的特點
    2.4.2平面殼體平衡法
    2.5本章要點
   3場論與張量運算簡介
    3.1 流體力學的基本概念
    3.1.1連續(xù)介質假設與微團
    3.1.2描述流體運動的兩種方法——拉格朗日方法
    和歐拉方法
    3.1.3流體速度分解定理
    3.1.4渦旋的概念
    3.1.5面力和體力
    3.2一點的應力狀態(tài)——應力張量
    3.2.1張量的物理概念
    3.2.2壓力張量
    3.2.3剪應力張量
    3.3場論
    3.3.1場的定義
    3.3.2矢量加法與乘法運算
    3.3.3矢量微分運算與哈密頓算符
    3.3.4梯度、散度、旋度、拉普拉斯運算在正交曲線坐
    標系中的表達式
    3.4二階張量運算
    3.4.1定義和符號
    3.4.2張量的加法與乘法
    3.4.3張量運算恒等式
    3.4.4張量不變量與張量的幾何表示
    3.4.5矢量與張量的積分運算
    3.5流體力學本構方程
    3.5.1三維牛頓粘度定理
    3.5.2變形速度張量
    3.5.3本構方程
    3.6本章要點
   4微元平衡法與通用微分方程組
    4.1連續(xù)方程——質量平衡方程
    4.1.1物理模型與數(shù)學模型
    4.1.2微元平衡法
    4.1.3連續(xù)方程的推導
    4.1.4源點與匯點——空間的不連續(xù)點
    4.2運動方程——動量平衡方程
    4.2.1直角坐標系中的運動方程
    4.2.2向量式的運動方程
    4.2.3機械能方程
    4.2.4自然對流的非等溫運動方程
    4.3能量方程——能量平衡方程
    4.3.1熱力學第一定律與內能加動能方程
    4.3.2總能方程與內能方程
    4.3.3用溫度T表示的能量方程
    4.4狀態(tài)方程
    4.4.1通用微分方程組的封閉性
    4.4.2幾種常見的狀態(tài)方程
    4.5多組分系統(tǒng)的通用微分方程組
    4.5.1二元系連續(xù)方程
    4.5.2通量形式的多組分通用微分方程組
    4.5.3用傳遞性質表示的多組分通量
    4.6本章要點
   5層流中的傳遞過程
    5.1等溫系統(tǒng)
    5.1.1定態(tài)流動
    5.1.2非定態(tài)流
    5.2流函數(shù)法
    5.2.1勢函數(shù)與流函數(shù)
    5.2.2低速運動時關于球體阻力的斯托克斯定律
    5.3非等溫系統(tǒng)
    5.3.1幾個簡例
    5.3.2一維超聲速流
    5.3.3圓管定態(tài)層流流動的強制對流傳熱
    5.4邊界層理論
    5.4.1普朗特邊界層概念與邊界層理論模型
    5.4.2平板邊界層與布拉休斯解
    5.4.3速度邊界層與溫度邊界層
    5.5多組分系統(tǒng)
    5.5.1定態(tài)擴散
    5.5.2非定態(tài)擴散
    5.5.3邊界層理論——熱量、質量、動量同時傳遞時的精確解
    5.6本章要點
   6湍流中的傳遞過程
    6.1納維—斯托克斯方程組的時均化
    6.1.1脈動與旋渦
    6.1.2不可壓縮流體通用微分方程組的時均化
    6.1.3湍流通量的半經驗模型
    6.2湍流流動的計算
    6.2.1光滑管中定態(tài)湍流流動計算
    6.2.2光滑管中的定態(tài)湍流傳熱計算
    6.2.3光滑管中的定常湍流傳質計算
    6.3湍流計算的雙微分方程模型
    6.3.1單方程模型
    6.3.2雙方程模型
    6.4本章要點
   7整體平衡法及其應用
    7.1整體平衡方程
    7.1.1整體質量衡算
    7.1.2整體動量衡算
    7.1.3整體能量衡算
    7.1.4整體機械能衡算——伯努利方程
    7.1.5多組分系統(tǒng)的整體平衡方程
    7.2整體平衡法在定態(tài)流動中的應用
    7.3整體平衡法在非定態(tài)流動問題中的應用
    7.4本章要點
   8量綱分析法
    8.1量綱分析法基本原理
    8.1.1量綱、單位和單位制
    8.1.2特征數(shù)
    8.1.3π定理
    8.2通用微分方程的無量綱化
    8.3量綱分析法在實驗數(shù)據整理中的應用
    8.3.1摩擦系數(shù)與傳熱系數(shù)實驗數(shù)據無量綱化關聯(lián)式
    8.3.2低傳質速率情況下單相二元傳質系數(shù)關聯(lián)式
    8.4量綱分析法在傳遞相似中的應用
    8.4.1特征數(shù)的作用
    8.4.2傳熱與傳質之間的相似
    8.5本章要點
   9數(shù)值計算法——帕坦卡—斯波爾丁學派方法簡介
    9.1微分方程的離散化
    9.1.1用于數(shù)值計算的微分方程通用形式
    9.1.2雙向坐標與單向坐標
    9.1.3積分區(qū)域的網格化
    9.1.4差分方程的一般格式
    9.1.5Φ值的分布假設
    9.2建立差分方程的基本法則
    9.2.1建立差分方程的一般方法
    9.2.2控制容積法
    9.2.3離散化應服從的四項基本法則
    9.3隱式方案與代數(shù)方程的解
    9.3.1一維非穩(wěn)態(tài)熱傳導
    9.3.2二維與三維熱傳導問題
    9.3.3代數(shù)方程的解
    9.4對流與擴散
    9.4.1預備性推導
    9.4.2上風方案
    9.4.3各種離散化方案的比較
    9.4.4一個通用化的公式
    9.4.5多維問題的離散化方程
    9.5流場的計算
    9.5.1流場計算所面臨的主要困難
    9.5.2交錯網格
    9.5.3壓力修正方程
    9.5.4SIMPLE算法及其系列
    9.5.5PHOENICS軟件
    9.6本章要點
   10傳遞過程研究的若干前沿課題
    10.1湍流新渦粘模式的研究
    10.1.1渦粘系數(shù)應為四階張量
    10.1.2渦粘張量分量的計算公式
    10.1.3二維流動的情況
    10.2滲透蒸發(fā)過程非平衡溶解擴散模型
    10.2.1引言
    10.2.2非平衡溶解擴散模型
    10.2.3非平衡溶解擴散模型中的溶解速度
    10.3血液的流變性質
    10.3.1血液的非牛頓流體特性
    10.3.2血液在圓管內的層流運動
    10.4磁流體力學在冶金過程中的應用
    10.4.1鋼包精煉設備ASEA－SKF爐
    10.4.2電磁攪拌作用下的流體流動方程
    10.4.3數(shù)值計算結果
    10.5兩相流
    10.5.1兩相流的基本特性
    10.5.2各種模型的近似
    10.5.3旋風分離器中氣粒兩相流動
   參考文獻
   附錄A 單位換算系數(shù)
   附錄B 傳遞性質推算用表
   附錄C 斯特姆——劉維爾型邊值問題特征值理論
   附錄D 常用特殊函數(shù)和某些初等函數(shù)
   術語漢英索引
   人名索引
   主要符號表