熱傳遞原理及應用（下）. pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:徐氏

作者:莊明家

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:20040301

价格:NT$ 990

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isbn号码:9789571804828

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《热传导与对流》（下册） 本书是《热传导与对流》（上册）的延续，旨在深入探讨热传递在工程实践中的具体应用及其相关的优化策略。在前一卷的基础上，本卷将重点关注复杂传热现象的分析方法、数值模拟技术以及多种工业应用场景下的热设计与控制。 一、多相流体中的热传递 多相流体作为许多工业过程的核心，其热传递机制远比单相流体复杂。本卷将首先详细介绍两相流（如气液、液液、气固）中的传热规律。我们将从微观层面剖析相变过程（如沸腾、冷凝）中热量传递的细节，包括核状沸腾、膜状沸腾的机理，以及不同工况下传热系数的变化。对于自然对流和强制对流在多相流中的耦合作用，本书将提供定量的分析模型和计算方法。特别地，对于气液两相流的换热器设计，如管壳式换热器、套管式换热器等，我们将深入分析不同流型（如弹状流、环状流）对传热性能的影响，并介绍如何通过优化结构参数来提高传热效率。此外，液液两相流（如油水混合物）和气固两相流（如流化床）中的传热问题也将得到讨论，重点关注颗粒的运动、分布对传热的影响。 二、辐射传热的深入分析与应用 热辐射是高温工程和太空技术中不可或缺的热传递模式。在本卷中，我们将超越简单的黑体辐射模型，深入研究灰体、选择性辐射体的辐射特性。对于不透明表面的反射、吸收和透射特性，我们将介绍它们的测量方法和影响因素。在复杂几何形状下的辐射传热计算方面，本书将重点介绍区域法（Surface-to-Surface Radiation）和蒙特卡罗法（Monte Carlo Method）等先进计算技术，分析它们在求解复杂空间几何和多表面相互作用问题中的优势。工业应用方面，我们将探讨辐射在窑炉、锅炉、太阳能集热器以及航空航天器热防护系统中的关键作用，并介绍如何通过优化表面材料、涂层以及结构设计来控制辐射换热。 三、传热的数值模拟技术 随着计算能力的提升，数值模拟已成为解决复杂传热问题的重要手段。本卷将详细介绍基于有限体积法（Finite Volume Method, FVM）和有限元法（Finite Element Method, FEM）的传热数值模拟技术。我们将从离散化方法、求解器选择、边界条件设置等方面，阐述如何构建和求解控制方程组。对于瞬态传热问题，我们将重点介绍不同时间离散格式（如欧拉法、龙格-库塔法）的特点及其在稳定性、精度方面的权衡。湍流模型作为影响对流传热精度的关键因素，本书将回顾并介绍几种常用的湍流模型（如RANS类模型、LES类模型），并讨论它们在不同雷诺数范围和流动条件下的适用性。此外，本书还将介绍如何利用CFD（Computational Fluid Dynamics）软件进行热设计优化，包括参数化建模、灵敏度分析和多目标优化等。 四、强化传热与节能技术 在追求高效能源利用的今天，强化传热技术对于提高设备性能、降低能耗至关重要。本卷将系统介绍各种强化传热的策略，包括： 表面增强技术： 讨论翅片（直翅、折流翅、锯齿翅等）、波纹表面、粗糙表面等结构对对流传热系数的提升机制，并提供相应的计算关联式。 插入物增强技术： 介绍在通道内插入螺旋插条、涡流发生器等对增强传热的影响，并分析其对流动阻力的影响。 特殊强化技术： 探讨喷雾冷却、微通道换热器、热管、两相闭式循环等前沿强化传热技术，并分析其应用潜力。 相变强化技术： 重点研究潜热利用在传热过程中的优势，如利用材料的熔化/凝固过程来储存和释放热量，以及在冷凝和沸腾过程中的传热强化机理。 同时，本书也将结合实际案例，介绍如何将这些强化传热技术应用于换热器、电子设备散热、发动机冷却等领域，实现节能降耗的目标。 五、实际工程应用与案例分析 理论知识需要与实际工程紧密结合。本卷的最后部分将通过多个典型的工程应用案例，展示热传递原理的实际运用。我们将深入分析： 电子设备散热： 针对高性能计算机、服务器、LED照明等电子元器件的散热挑战，讨论PCB板散热、CPU散热器设计、液冷系统等技术。 工业炉与窑炉： 分析各类工业炉（如反射炉、回转窑、隧道窑）的传热过程，讨论燃烧、辐射、对流在其中的耦合作用，以及如何优化炉膛结构和操作参数以提高热效率。 能源系统： 探讨热电联产、地热能利用、太阳能热利用等能源系统中的传热设计，以及如何通过高效的换热技术来提升能源转化效率。 航空航天与汽车工程： 分析发动机燃烧室、热交换器、飞机机翼、车辆散热器等部件的传热问题，以及热防护技术在极端条件下的应用。 通过对这些案例的详细解析，读者将能够更深刻地理解热传递在复杂工程系统中的重要性，并掌握解决实际传热问题的思路和方法。 本书力求内容翔实，理论与实践并重，旨在为从事热力学、传热学、机械工程、化学工程、材料科学等领域的科研人员、工程师和高年级本科生提供一本有价值的参考书。

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我对这本《流体力学中的湍流模型与模拟》的评价是：专业、硬核，但充满挑战的乐趣。这本书的深度远远超出了普通本科流体力学教材的范畴，它直接深入到了湍流这个流体力学“圣杯”问题的核心。作者对湍流的统计特性描述得极为详尽，从雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程的推导，到湍流粘性系数的引入，每一步的物理动机都交代得清清楚楚。我尤其欣赏其中对各种湍流模型（如 $k-epsilon$ 模型、$SST$ 模型）的详细比较与适用范围分析。它不仅告诉你模型是什么，更重要的是告诉你“为什么”要用这个模型，以及在这个模型下你可能遇到哪些陷阱，比如对钝体绕流的预测偏差等。书中的数学处理非常严谨，涉及到张量分析和偏微分方程的知识点较多，阅读门槛较高，但对于有志于从事计算流体力学（CFD）或空气动力学研究的人来说，这是绕不过去的坎。读完这部分内容，我对湍流的本质——能量级串和涡旋的随机生成与耗散——有了更深刻的认识，理解了为什么精确模拟湍流是如此困难，也体会到了模型简化带来的必要妥协。

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我最近翻阅了这本名为《计算物理方法：有限元与蒙特卡罗模拟》的书，立刻被它那种务实至上的风格所吸引。现在很多理论物理的书籍往往过于侧重理论的优雅性，而对“如何计算”避而不谈，但这本恰恰填补了这一空白。它没有停留在介绍拉格朗日方程或薛定谔方程的理论形式上，而是直接切入了如何将这些方程转化为计算机可以处理的数值算法。有限元法的章节，对网格划分的策略、单元刚度矩阵的构建，描述得非常细致，每一步都有清晰的算法伪代码辅助，这对于想要用编程实现物理模型的人来说，简直是量身定做的教程。更令人称道的是它对误差分析的重视，作者没有回避数值方法的固有缺陷，而是直言不讳地讨论了截断误差和舍入误差的影响，并给出了收敛性判断的标准。至于蒙特卡罗模拟部分，对随机数生成器的要求、马尔可夫链的构建，以及如何高效地采样高维空间，讲解得深入浅出，我感觉自己仿佛在跟随一位经验丰富的数值模拟专家进行实战演练。对于想从理论走向工程应用的物理人来说，这书的实用价值无可估量。

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不得不说，这本《材料的相变与微观结构演化》给我的冲击力非常大，它彻底颠覆了我对材料科学的刻板印象。以往我对材料的理解多停留在宏观力学性能上，比如强度、硬度，但这本书将重点聚焦于材料内部原子级别的“组织纪律”——相变。作者对吉布斯自由能曲面的处理简直是教科书级别的典范，特别是关于成核理论（包括经典成核理论和非经典成核理论）的对比论述，深入浅出，逻辑严密。我特别欣赏它对非平衡态相变的探讨，比如冷却过程中析出的非平衡相如何影响最终材料的性能，这部分内容在很多基础教材中往往被一笔带过。书中大量使用了柯尔文（Kirkendall）效应的实例来解释扩散控制的相界移动，这种将理论与实验现象紧密结合的做法，极大地增强了学习的代入感。阅读过程中，我不断地在脑海中构建着晶界迁移、位错滑移与相界推进的复杂三维动态图景，感觉对“为什么这个钢材比那个更耐磨”有了从本质上的理解，而不仅仅是停留在材料数据表的数字上。

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这本《热力学与统计物理学导论》真是一部让人茅塞顿开的经典之作。我一直觉得热力学那些宏大的概念，比如熵增定律、卡诺循环，听起来高深莫测，但这本书的叙述方式简直是化繁为简的大师手笔。作者似乎有一种魔力，能把最抽象的物理定律，通过清晰的数学推导和生活化的实例，牢牢地钉在读者的脑子里。特别是关于微观粒子运动与宏观热现象之间的桥梁——统计力学的构建，简直是精妙绝伦。它不是那种干巴巴的公式堆砌，而是循序渐进地引导你理解分子热运动的随机性如何汇聚成可预测的宏观规律。读完关于理想气体和真实气体部分，我对温度这个概念有了全新的认识，它不再仅仅是一个数字，而是能量分布的一种体现。全书的排版和图示也做得非常到位，那些费曼图或者能量分布曲线，总是恰到好处地出现在需要解释复杂概念的地方，使得阅读体验极为顺畅，即便遇到一些复杂的勒让德变换或配分函数计算，也能在插图的辅助下找到清晰的路径。这本书绝对是为那些想真正深入理解“热”的本质的理工科学生和研究者准备的宝典。

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接触这本《电磁场与波：理论基础与应用》时，我原本预期会是又一本充满叉乘、旋度和散度的公式大全，但出乎意料的是，它在建立直觉方面做得非常出色。作者似乎非常清楚读者在面对麦克斯韦方程组时容易产生的困惑点，并针对性地设计了解释。比如，在讲解坡印廷矢量时，它并没有直接抛出公式，而是通过一个形象的“能量流”模型，配合三维箭头图，清晰地展示了电磁能量在空间中的传输方向和密度，这比单纯的数学定义要直观得多。尤其是在处理电磁波的边界条件部分，作者详细剖析了光波在不同介质界面反射和折射的物理图像，以及如何从电场和磁场的连续性约束推导出菲涅耳公式。书中的习题设计也颇具匠心，前半部分是基础运算巩固，后半部分则直接导向实际工程问题，比如微带线中的信号传播和天线辐射效率的初步分析。整体来看，这本书成功地在严谨的数学推导和清晰的物理图像之间搭建起了一座坚固的桥梁，使得原本枯燥的场论变得富有生命力。

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