傳遞過程原理及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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內容簡介

本書闡述瞭動量傳遞、能量傳遞和質量傳遞的基本規律，介紹瞭進行定

量研究的基本方法。它以場論為主綫敘述傳遞原理，從物理概念齣發引進張

量和場論，建立通用的微分方程組，並詳舉實例剖析針對實際問題進行簡化

和求解的方法。對殼體平衡法、微元平衡法和整體平衡法本書均做瞭介紹，並

簡述瞭量綱分析法，簡要介紹瞭帕坦卡―斯波爾丁學派的數值解法。本書可

作為工科研究生的教科書，也可作為大學本科高年級學生及有關工程技術人

員的學習參考書。

作者簡介

查金榮，江蘇武進

人，1939年3月生。1963

年畢業於北京大學數學

力學係力學專業。工作

單位為中國科學院化工

冶金研究所。1980年底

至1982年底以訪問學者

身份赴美國堪薩斯州州

立大學工業工程係進修

和從事學術研究。現為

中國科學院計算機化學

開放實驗室副研究員，

主要研究領域為計算機

模擬和人工智能。在中

國科技大學研究生院任

兼職教授，講授《傳遞

原理》和《人工智能》。

任過程係統工程學會理

事、北京市金屬學會榮

譽理事、《化工冶金》

雜誌副主編、《計算機

與應用化學》雜誌編委。

作者簡介

陳傢鏞，1922年生，

1943年畢業於中央大學

化學工程係，畢業後留

校任教。1947年至1951

年在美國伊利諾大學

（爾班納－香檳校園）化

工係學習，先後獲碩士、

博士學位。1951年至

1954年初先後在美國麻

省理工學院及伊利諾大

學化工係任博上後研究

員。1954年至1956年鞦

任杜邦化學公司薄膜部

研究所研究工程師。

1956年鞦迴國後任中國

科學院化工冶金研究所

研究員，擔任過副所長

及濕法冶金研究室主

任。1980年當選為中國

科學院學部委員（院

士）。

目錄
1動量 能量和質量傳遞的基本規律
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――傅裏葉導熱定律
1.1.3質量傳遞機理――菲剋擴散定律
1.2物性係數
1.2.1粘性係數、導熱係數和擴散係數
1.2.2低密度氣體物性係數的推算
1.3三傳的相似性
1.3.1傳遞機理的相似性
1.3.2物性係數的可比性
1.4三維傳遞機理
1.4.1三維傅裏葉定律
1.4.2三維菲剋定律
1.5本章要點
2殼體平衡法與一維定態傳遞實例
2.1殼體動量衡算
2.1.1動量衡算式及邊界條件
2.1.2柱麵殼體平衡法
2.2殼體能量衡算
2.2.1能量衡算式及邊界條件
2.2.2柱麵殼體平衡法
2.2.3圓麵殼體平衡法
2.3殼體質量衡算
2.3.1質量衡算式及邊界條件
2.3.2球麵殼體平衡法
2.4自然對流
2.4.1自然對流的特點
2.4.2平麵殼體平衡法
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渦鏇的概念
3.1.5麵力和體力
3.2一點的應力狀態――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、鏇度、拉普拉斯運算在正交麯綫坐
標係中的錶達式
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錶示
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連續方程――質量平衡方程
4.1.1物理模型與數學模型
4.1.2微元平衡法
4.1.3連續方程的推導
4.1.4源點與匯點――空間的不連續點
4.2運動方程――動量平衡方程
4.2.1直角坐標係中的運動方程
4.2.2嚮量式的運動方程
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錶示的能量方程
4.4狀態方程
4.4.1通用微分方程組的封閉性
4.4.2幾種常見的狀態方程
4.5多組分係統的通用微分方程組
4.5.1二元係連續方程
4.5.2通量形式的多組分通用微分方程組
4.5.3用傳遞性質錶示的多組分通量
4.6本章要點
5層流中的傳遞過程
5.1等溫係統
5.1.1定態流動
5.1.2非定態流
5.2流函數法
5.2.1勢函數與流函數
5.2.2低速運動時關於球體阻力的斯托剋斯定律
5.3非等溫係統
5.3.1幾個簡例
5.3.2一維超聲速流
5.3.3圓管定態層流流動的強製對流傳熱
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平闆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多組分係統
5.5.1定態擴散
5.5.2非定態擴散
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―斯托剋斯方程組的時均化
6.1.1脈動與鏇渦
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光滑管中定態湍流流動計算
6.2.2光滑管中的定態湍流傳熱計算
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多組分係統的整體平衡方程
7.2整體平衡法在定態流動中的應用
7.3整體平衡法在非定態流動問題中的應用
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、單位和單位製
8.1.2特徵數
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據整理中的應用
8.3.1摩擦係數與傳熱係數實驗數據無量綱化關聯式
8.3.2低傳質速率情況下單相二元傳質係數關聯式
8.4量綱分析法在傳遞相似中的應用
8.4.1特徵數的作用
8.4.2傳熱與傳質之間的相似
8.5本章要點
9數值計算法――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用於數值計算的微分方程通用形式
9.1.2雙嚮坐標與單嚮坐標
9.1.3積分區域的網格化
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控製容積法
9.2.3離散化應服從的四項基本法則
9.3隱式方案與代數方程的解
9.3.1一維非穩態熱傳導
9.3.2二維與三維熱傳導問題
9.3.3代數方程的解
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流場計算所麵臨的主要睏難
9.5.2交錯網格
9.5.3壓力修正方程
9.5.4SIMPLE算法及其係列
9.5.5PHOENICS軟件
9.6本章要點
10傳遞過程研究的若乾前沿課題
10.1湍流新渦粘模式的研究
10.1.1渦粘係數應為四階張量
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鏇風分離器中氣粒兩相流動
參考文獻
附錄A 單位換算係數
附錄B 傳遞性質推算用錶
附錄C 斯特姆――劉維爾型邊值問題特徵值理論
附錄D 常用特殊函數和某些初等函數
術語漢英索引
人名索引
主要符號錶
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