Convective Heat Transfer, 2nd Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley-Interscience

作者:Louis C. Burmeister

出品人:

页数:640

译者:

出版时间:1993-09-10

价格:USD 210.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471577096

丛书系列:

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经典工程热力学：原理与应用 本书旨在为读者提供一个全面而深入的经典工程热力学基础，侧重于热力学第一、第二定律的严谨推导及其在工程系统中的广泛应用。全书结构清晰，逻辑严密，从基本概念和假设出发，逐步构建起热力学理论的宏伟框架，旨在帮助读者建立扎实的理论基础，并能有效解决实际工程问题。 第一部分：热力学基础与宏观系统分析 本书首先从热力学的基本概念入手，详细阐述了系统、边界、状态、性质和过程等核心术语的精确定义。我们深入探讨了热力学平衡的概念及其重要性，为后续的分析奠定了理论基石。 第一章：热力学基本概念与零定律 本章详述了温度、压力、体积等宏观性质的物理意义。重点在于热力学零定律——温度的传递和量度原理，这是构建温度温标的基础。我们通过大量的实例解析了准静态过程和可逆过程的定义，并引入了热力学平衡的判据。材料的热物理性质，如比热容、密度和导热系数的初步介绍，为后续的能量分析做好了铺垫。 第二章：热力学第一定律——能量守恒的体现 热力学第一定律被视为能量守恒定律在热力学过程中的具体表达。本章详尽地推导了封闭系统和控制体（流动系统）的第一定律形式。我们仔细区分了功（包括体积功、流动功、剪切功等）和热量在系统边界上的传递形式。 对于封闭系统，我们详细分析了定容、定压、等温、绝热等理想过程下的能量方程应用，并引入了焓（Enthalpy）的概念，阐明了其在等压过程分析中的核心地位。在控制体分析中，我们着重讲解了流动的功和动能、势能的转移，这对于泵、压缩机、涡轮等稳态设备分析至关重要。本章配有大量针对理想气体和实际工质的计算例题，以强化读者对能量平衡的理解。 第三章：热力学性质的关系与纯物质的热力学表 理解物质的热力学性质如何相互关联是进行精确计算的关键。本章集中讨论了基于亥姆霍兹函数和吉布斯函数导出的热力学基本关系式（即麦克斯韦关系式）。通过这些关系式，我们可以利用易于测量的性质来推导难以直接测量的性质，例如熵。 本章的另一重点是流体的热力学性质表。我们详细介绍了饱和水蒸气的性质表（压力表、温度表）和过热蒸汽的性质表，并解释了如何利用插值法获取非标准状态下的性质。此外，还引入了压缩因子（Z因子）的概念，用以修正理想气体状态方程，描述真实气体的行为。 第二部分：热力学第二定律与过程的不可逆性 热力学第二定律是区分自然过程方向和确定过程可行性的根本原理。本部分将从不同角度深入阐述熵和热力学第二定律。 第四章：热力学第二定律与熵 本章从卡诺定理和克劳修斯不等式出发，严谨地导出了热力学第二定律的表述。熵（Entropy）作为第二定律的核心概念，被详细解释为其状态函数和衡量系统“无序度”的指标。我们探讨了可逆过程中的熵变计算，以及不可逆过程（真实过程）中熵的产生。 熵增原理——孤立系统的熵永不减少——是本章的核心结论，它为工程过程的优化和方向判断提供了强大的理论工具。我们还介绍了等熵过程的特性及其在理想膨胀和压缩过程分析中的应用。 第五章：熵的产生与工程应用 本章将熵的概念提升至工程应用层面。我们详细分析了“熵的产生”这一不可逆项对系统性能的限制作用。通过对摩擦、传热温差、混合等常见不可逆现象的分析，读者将理解为何真实过程总是伴随着能量品质的退化。 我们引入了热力学有效性（Exergy，或称有效能）的概念，将第二定律的应用提升到能量品质分析的高度。有效性分析使我们能够评估能源利用的真正潜力，识别过程中能量退化的主要来源，这对于提高能源效率具有直接的指导意义。本章包含了对热机、制冷机有效性分析的详细案例。 第三部分：能量转换系统分析 本部分将前述的热力学原理应用于常见的能量转换设备和循环，展示理论与实践的紧密结合。 第六章：气体动力循环分析 本章专注于分析往复式内燃机和燃气轮机中使用的气体动力循环，如奥托循环、狄塞尔循环、布雷顿循环等。我们使用理想气体假设，结合第一定律和第二定律，对这些循环的热效率和功净输出进行定量分析。 重点分析了实际循环与理想循环的差异，例如考虑了压缩机和涡轮的等熵效率，以及燃烧室的压力损失。通过比较不同循环的特性，读者将掌握评估和改进往复式和旋转式动力装置性能的关键工具。 第七章：蒸汽动力循环分析 本章深入探讨了蒸汽朗肯循环及其各种改进形式，这是火力发电厂的核心。我们详细分析了饱和蒸汽、过热蒸汽在循环中的状态变化，并计算了不同参数（如提高锅炉压力、过热温度）对循环热效率的影响。 随后，我们介绍了朗肯循环的几种重要改进：回热（Regeneration）、再热（Reheat）和潜热回收（Feedwater Heating）。通过对这些改进的详细热力学分析，读者将清晰理解这些技术如何提高整体效率，并学会如何利用热力学图线（T-s图和h-s图）直观地表示和评估循环性能。 第八章：蒸汽和气体流动的喷管与扩散器 本章专门处理流体通过变截面管道（喷管和扩散器）的绝热流动问题。我们从控制体形式的第一定律出发，推导出流体动能变化与焓降之间的关系。 重点讨论了等熵流动理论，包括临界流速、马赫数与流动的关系。对于饱和流体，我们详细分析了湿蒸汽在喷管中的绝热膨胀过程，以及可能出现的“湿性效应”对流速的影响。本章还包含了对实际喷管效率的评估方法。 本书的最终目标是培养读者运用热力学第一和第二定律解决复杂工程问题的能力，使他们能够从能量和能量品质的角度全面评估任何热力学系统的性能。每章末尾均附有大量的习题，以巩固所学知识。

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作为一名研究生，我在学习过程中对各种教材的要求都非常高，而这本《Convective Heat Transfer, 2nd Edition》在内容深度和广度上都给了我极大的惊喜。它不仅仅是一本枯燥的理论教科书，更像是一位经验丰富的导师，循序渐进地引导我深入理解对流换热的复杂机制。书中对各种边界条件、流体性质变化以及复杂几何形状下的对流换热现象都进行了详尽的阐述，并且提供了多种分析方法，从解析解到数值模拟，涵盖了当前研究领域的前沿动态。我尤其欣赏书中在概念讲解上的严谨性，每一个公式的推导都逻辑清晰，层层递进，确保读者能够理解其物理意义，而不是死记硬背。案例分析部分更是亮点，作者结合实际工程问题，生动地展示了对流换热理论的应用，这对于我将理论知识转化为实际解决问题的能力非常有帮助。书中的习题也设计得恰到好处，难度适中，既能巩固课堂所学，又能激发我进一步思考。通过解决这些问题，我不仅加深了对概念的理解，也锻炼了分析和解决复杂工程问题的能力。总体而言，这本书的内容质量非常高，绝对是同类书籍中的佼佼者，为我的学习提供了坚实的基础和重要的指导。

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我特别欣赏这本书在讨论不同传热机制时，所展现出的辩证统一的视角。作者在介绍对流换热的同时，并没有忽视导热和辐射传热的重要性，而是将它们有机地结合起来，共同构成了一个完整的热传递分析框架。书中在探讨复合传热问题时，会详细分析导热、对流和辐射在不同工况下的相对贡献，并提供相应的计算方法来耦合这些传热机制。例如，在分析高温高压下的气液两相流体传热时，书中不仅考虑了流体的对流传热，还分析了由于辐射引起的能量交换，以及两相界面上的导热过程。这种全面的分析方法，让我认识到在实际工程中，很少有纯粹的对流传热问题，通常都是多种传热机制的耦合作用。通过学习这些内容，我不仅提升了对复杂传热问题的分析能力，也培养了从整体上把握和解决问题的科学思维。这本书让我明白，真正的工程理解，在于能够整合和运用各种知识，才能找到最优的解决方案。

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这本书在实际工程应用案例的呈现上，做得相当详实和到位。它不仅仅是理论的堆砌，而是通过引入一系列具有代表性的工程实例，将抽象的对流换热理论与实际工程问题紧密地联系起来。例如，书中就电子设备的散热设计、航空发动机中的冷却技术、以及建筑物的节能保温等实际场景，进行了深入的分析和阐述。作者在介绍这些案例时，不仅详细描述了具体的传热问题，还分析了相关的边界条件、流体特性以及影响传热效率的关键参数。更重要的是，书中展示了如何利用书中所学的理论知识和分析方法，来解决这些工程挑战，并提供了相应的计算公式和设计准则。我从中学习到了如何将理论知识转化为实际的应用，如何在复杂工程环境中选择合适的传热模型和优化设计方案。这种理论与实践相结合的教学方式，对于我培养实际工程应用能力非常有帮助，也让我对对流换热在现实世界中的重要作用有了更深刻的认识。

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这本书在提供不同尺度下的分析方法上给我留下了深刻印象。它不仅仅关注宏观的整体传热系数，更深入探讨了微观尺度下的流动和传热机制。例如，在讨论管内强制对流时，书中详细分析了层流和湍流状态下的速度分布和温度分布，以及如何在这些分布的基础上推导出宏观的传热关联式。对于多孔介质中的对流传热，书中也分别介绍了宏观模型和介观模型，并对比了它们在描述复杂流动路径和传热路径上的异同。我从中了解到，不同尺度的模型选择直接影响到预测的准确性和计算的复杂度。此外，书中还涉及了纳米流体和微通道内的对流换热，这些都是当前研究的热点领域，作者能够将其纳入教材，体现了其前瞻性和内容的先进性。通过学习这些内容，我不仅拓宽了对流换热的应用范围的认知，也为我未来在相关领域进行深入研究提供了重要的理论支撑和方法指导。

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这本书的语言风格非常严谨且富有逻辑性，阅读过程中我仿佛置身于一个严谨的学术研讨会。作者在阐述概念时，用词精准，避免了任何可能引起歧义的表述。对于每一个物理量，都清晰地定义了其单位和量纲，这在量纲分析和单位制换算中至关重要。公式的推导过程清晰明了，每一步的逻辑关系都得到了充分的解释，确保读者能够理解公式的来源和意义。我尤其欣赏书中在引用其他文献时，格式规范，并且能够准确地指出该文献对当前论述的贡献。这种严谨的学术规范对于我撰写学术论文和报告非常有启发。在章节安排上，也体现了作者的深思熟虑，从最基础的传导传热开始，逐步过渡到对流传热，再到辐射传热，最后是复合传热。每章内容都承接上一章，形成一个完整的知识体系。这种结构安排使得知识的学习更加系统化，也更容易建立起对整个学科的全面认识。

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这本书的排版和纸质真的让我非常满意，厚重的手感让我觉得物超所值，每一页都印刷清晰，墨色均匀，即使长时间阅读也不会感到疲劳。封面的设计也相当考究，简洁而不失专业性，封面的材质触感细腻，不易留下指纹，这点细节做得非常到位。打开书本，一股淡淡的油墨香扑面而来，让人心生愉悦。书脊的装订牢固，确保了书籍的耐用性，可以放心大胆地翻阅，不用担心会散架。目录清晰明了，方便我快速找到想要的内容。每一个章节的标题都起得十分精炼，能够准确地概括章节的核心思想。页眉页脚的设计也很人性化，方便我在阅读过程中定位章节和页码。我特别喜欢书中采用的字体，大小适中，字迹清晰，阅读起来非常舒适，长时间阅读眼睛也不会酸涩。配图方面，虽然我还没深入研究，但初步翻阅时，发现图表清晰，比例协调，能够很好地辅助理解文字内容。总而言之，从书籍的实体质量到整体的阅读体验，这本书都给我留下了深刻的好印象，是一本值得拥有的好书，无论是在学习还是在个人收藏方面，都堪称上品。

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从研究方法论的角度来看，这本书为我提供了非常宝贵的视角。作者在介绍各种传热模型和求解方法时，并没有止步于理论推导，而是着重强调了不同方法在实际应用中的适用性和局限性。例如，在讨论边界层理论时，书中不仅讲解了其数学模型，还探讨了该理论在湍流传热预测中的不足，以及如何通过引入经验系数或采用更复杂的湍流模型来弥补。对于数值模拟部分，书中对有限差分法、有限体积法等常用方法的原理和离散化过程进行了详细介绍，并且对比了它们在计算效率和精度上的差异。我从中了解到，选择合适的数值方法取决于问题的具体特点，例如计算域的大小、网格的精细程度以及所需的精度要求。此外，书中还对模型验证和误差分析的方法进行了讨论，强调了实验数据在验证数值模型方面的关键作用。这种严谨的科学态度和对研究过程的深入剖析，让我不仅学到了具体的知识，更重要的是提升了我进行科学研究的能力和批判性思维。

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我发现这本书在概念的可视化和直观理解方面做得非常出色。作者并没有仅仅依赖于抽象的数学公式，而是巧妙地运用了大量的示意图、流程图以及物理场景的描绘，将复杂的对流换热过程生动地呈现在读者面前。例如，在讲解温度梯度和速度梯度时，书中绘制了不同流动状态下流体内部的温度和速度分布图，直观地展示了这些梯度是如何影响传热效率的。对于热边界层和动量边界层的概念，作者更是通过清晰的图示，展示了它们在流体与固体表面之间的相互作用。这种图形化的表达方式，极大地降低了理解门槛，尤其对于我这样更偏向于视觉化学习的学生来说，帮助巨大。即使是一些相对抽象的数值模拟结果，书中也提供了三维可视化图，让我可以直观地感受到流场和温度场的分布情况。这种将理论与可视化相结合的做法，不仅加深了我对知识的理解，也提升了我解决实际问题的信心。

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从学习的连贯性和知识体系的构建来看，这本书的设计堪称完美。它遵循了从简到繁，从易到难的原则，每一章的内容都承接上一章，逐步深入，形成了一个逻辑清晰、结构完整的知识体系。作者在引入新的概念时，都会回顾之前学过的相关知识，并解释新概念与旧知识之间的联系，这有助于我更好地将零散的知识点串联起来，形成对整个学科的全面理解。例如，在讲解自然对流时，作者会先回顾热传导的基本原理，以及密度随温度变化的规律，然后在此基础上引入浮升力，解释自然对流的驱动机制。这种层层递进、步步为营的讲解方式，让我学习起来毫不费力，并且能够建立起牢固的知识基础。我发现，通过这本书的学习，我不仅掌握了对流换热的基本理论和计算方法，更重要的是，我学会了如何系统地分析和解决与对流换热相关的工程问题，这对于我未来的学习和职业发展都将产生深远的影响。

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我发现这本书对于初学者来说，在入门引导方面做得非常出色。作者在开篇部分就对热传导和热对流的基本概念进行了清晰的界定，并用通俗易懂的语言解释了能量守恒和动量守恒在流体流动中的体现。梯度下降法和数值迭代在热传递模拟中的作用也被巧妙地融入讲解中，尽管这些方法可能初次接触时显得有些抽象，但书中通过大量的图示和简单的算例，逐步引导读者理解其背后的原理和应用。我特别喜欢书中对相似准则的解释，比如雷诺数、普朗特数等，这些无量纲数在简化和分析复杂的对流换热问题中起着至关重要的作用。作者没有直接抛出这些概念，而是通过分析具体流体流动场景，解释这些参数如何影响流动特性和传热效率，这种循序渐进的讲解方式让我受益匪浅。此外，书中还穿插了一些历史性的回顾，介绍了对流换热研究的发展历程，这不仅增加了阅读的趣味性，也让我对这一领域有了更宏观的认识。总的来说，这本书在打基础方面做得非常到位，为后续深入学习奠定了良好的基础。

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