具体描述
《对流传热优化的场协同理论》从理论、技术和应用三方面系统介绍了对流传热优化的场协同概念和方法，可供能源、动力、航空航天、化工、石油、机械、电子等领域的科技人员参考，也可作为大专院校工程热物理、热能工程、空调、制冷等相关专业本科生和研究生的教材当今气候暖化和世界性的能源短缺，迫切要求发展可再生能源和提高能源利用效率。
各种能源的利用中有80％需通过热量的传递和转化，因此传热过程特别是对流传热过程的强化与优化，对节能减排具有十分重要的意义。与现有半经验性的传热强化理论与技术不同，《对流传热优化的场协同理论》从流场与温度场配合的角度阐明对流传热的物理机制，系统论述了对流传热的场协同强化与优化理论，它不仅能统一认识现有各种传热强化技术的物理本质，而且能开发系列的高效节能技术。《对流传热优化的场协同理论》汇集了作者多年的研究成果，第1章介绍对流传热的基础知识，第2、3章介绍对流传热场协同的基本概念、场协同方程及对流传热过程优化的煳耗散极值原理，第4、5章为基于场协同理论发展的高效节能传热元件和换热器优化的场协同理论，第6～8章分别介绍周期性脉冲对流传热、热磁对流传热以及对流传质过程的场协同分析。
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目录信息
前言
主要符号
第1章 对流传热基础知识
1.1 热传导
1.1.1 傅里叶导热定律
1.1.2 热导率与导热机理
1.1.3 导热问题的数学描述
1.1.4 稳态导热
1.1.5 非稳态导热
1.2 对流传热
1.2.1 牛顿冷却定律
1.2.2 对流传热问题的控制方程组
1.2.3 边界层型对流传热问题的控制方程组
1.2.4 圆管内层流对流传热
1.2.5 对流传热的准则关系式
1.2.6 自然对流传热
1.3 对流传热过程与热交换器
1.3.1 传热过程
1.3.2 热交换器的设计方法
1.4 对流传热过程的强化与控制
1.5 关于传热学的两点思考
1.5.1 关于热阻概念的讨论
1.5.2 传热学与热力学的差别
1.6 小结
参考文献
第2章 对流传热优化的场协同理论
2.1 对流传热的物理机制
2.1.1 对流传热是有流体运动时的导热
2.1.2 对流传热控制和强化的途径
2.1.3 对流传热的几个特殊例子
2.1.4 对流传热的物理机制
2.2 对流传热优化的场协同理论
2.2.1 对流传热问题的场分析
2.2.2 对流传热的场协同
2.3 场协同理论的应用
2.3.1 现有对流传热现象的分析和讨论
2.3.2 发展系列的传热强化新方法和新技术
2.4 换热器中的场协同理论
2.4.1 换热器优化的场协同理论
2.4.2 场协同理论在换热器优化中的应用
2.5 小结
参考文献
第3章 管内对流传热的场协同方程及其应用
3.1 熾与煳耗散
3.1.1 熠的定义及其物理意义
3.1.2 熾的耗散
3.2 煳耗散极值原理
3.3 导热问题的优化
3.3.1 体点散热问题
3.3.2 导热优化的温度梯度均匀化原则
3.3.3 体点问题的数值优化
3.4 煳耗散极值原理与最小熵产原理的比较
3.4.1 对称体点散热问题
3.4.2 非对称体点散热问题
3.4.3 熵产最小的热导率分布优化方程
3.4.4 基于最小熵产原理和熠耗散极值原理的优化结果比较
3.5 管内层流对流传热的场协同方程
3.6 速度场优化的实例分析
3.6.1 矩形腔内层流对流传热的最优速度场
3.6.2 管内层流对流传热的最优速度场
3.7 纵向涡对管内层流流阻和换热影响的分析
3.7.1 纵向涡对管内层流流阻的影响
3.7.2 纵向涡对管内层流换热的影响
3.8 湍流对流传热的场协同方程
3.8.1 湍流换热的场协同关系式
3.8.2 湍流对流传热的场协同方程
3.8.3 平行平板间湍流泊肃叶流换热的优化速度场
3.9 微肋管强化湍流换热的机理分析
3.9.1 微肋管简介
3.9.2 微肋管的流动与换热性能
3.10 小结
参考文献
第4章 基于场协同理论的传热强化技术
4.1 纵向涡传热强化技术简介
4.2 交叉缩放椭圆换热管
4.2.1 交叉缩放椭圆管简介
4.2.2 交叉缩放椭圆换热管管内对流传热的数值分析
4.2.3 交叉缩放椭圆换热管管内对流传热的实验
4.3 不连续双斜向内肋管
4.3.1 不连续双斜向内肋管简介
4.3.2 不连续双斜向内肋管对流传热性能的数值计算
4.3.3 不连续双斜向内肋管性能的实验结果
4.4 交叉缩放椭圆管和不连续双斜内肋管的综合性能评价
4.4.1 单相对流传热强化评价准则
4.4.2 典型换热管换热和阻力的关联式
4.4.3 各种强化管综合性能的评价与比较
4.5 不连续交叉肋板片
4.5.1 常用板片简介
4.5.2 不连续交叉肋板片
4.5.3 不连续交叉肋板片间对流传热的数值分析
4.5.4 不连续交叉肋板片间流动与换热的实验
4.6 急扩加速流缩放管
4.7 强化换热翅片
4.8 纤毛肋强化传热管
4.9 小结
参考文献
第5章 换热器优化的场协同理论与应用
5.1 换热器优化的场协同理论
5.1.1 换热器中的场协同概念与场协同数
5.1.2 几种典型换热器的场协同数
5.1.3 换热器优化的场协同理论
5.1.4 多股流换热器中冷热流体温度场的协同
5.2 换热器场协同理论的证明
5.2.1 换热器中的煅耗散
5.2.2 换热器场协同理论的证明
5.3 对数平均温差与局部温差的关系
5.4 逆流换热器场协同的改善方法
5.5 顺流换热器场协同的改善方法
5.6 叉流换热器场协同的改善方法
5.6.1 改善叉流换热器场协同的变面积分布方法
5.6.2 改善逆向叉流换热器场协同的方法
5.7 汽水热交换器场协同的改善方法
5.8 小结
参考文献
第6章 周期性脉冲对流传热的场协同分析
6.1 脉冲对流传热简介
6.2 周期性脉冲对流传热的场协同关系式
6.2.1 外掠平板周期性脉冲对流传热的场协同关系式
6.2.2 平行平板通道内周期性脉冲对流传热的场协同关系式
6.2.3 圆管内周期性脉冲对流传热的场协同关系式
6.2.4 流体绕流振动圆柱对流传热的场协同关系式
6.3 平行平板通道内脉冲对流传热
6.3.1 平行平板通道内脉冲流动的速度分布
6.3.2 平行平板通道内脉冲流动的温度分布
6.4 平行平板通道内脉冲对流传热数值模拟
6.4.1 等热流边界问题
6.4.2 等壁温边界问题
6.5 圆管内层流脉冲对流传热
6.5.1 管内层流脉冲流动的速度分布
6.5.2 管内层流脉冲流动的温度分布
6.5.3 圆管内层流脉冲对流传热的数值模拟
6.5.4 带内环肋圆管层流脉冲对流传热数值分析
6.6 流体低速绕流振动圆柱对流传热的数值分析
6.6.1 计算模型与参数
6.6.2 计算结果
……
6.7 小结
参考文献
第7章 热磁对流传热的场协同分析
7.1 热磁对流研究简介
7.2 物质的磁性
7.3 磁场力和磁浮升力
7.4 梯度磁场作用下对流传热的控制方程
7.5 理想梯度磁场作用下封闭腔内的自然对流传热
7.6 磁致纯导热和磁致Benard对流
7.7 理想梯度磁场作用下的地面微重力流动与换热
7.8 梯度磁场作用下的封闭腔内自然对流传热
7.9 四极磁场作用下的自然对流
7.10 四极磁场作用下矩形通道内对流传热
7.11 小结
参考文献
第8章 对流传质过程的场协同理论及其应用
8.1 对流传质中的场协同
8.2 传质过程的不可逆性及最小作用量
8.3 质量积耗散极值原理
8.4 光催化反应器的性能优化
8.5 空间站实验舱通风排污过程优化
8.6 小结
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
评分
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用户评价
初拿到《对流传热优化的场协同理论》这本书，我的第一反应是它的前沿性和理论深度。我一直关注着传热科学的最新发展，而“场协同”这个词汇，在我以往的阅读中并不常见，这让我对它的原创性和独特性充满了期待。我想象中，这本书的核心在于揭示不同传热场（如速度场、温度场、压力场甚至质量场）之间的内在联系和协同机制，并在此基础上，探讨如何通过主动或被动地调控这些场，实现对传热过程的优化。这种多场耦合的视角，与传统的侧重单一物理量分析的方法相比，无疑具有更强的系统性和普适性。我猜测，作者可能会引入一些复杂的数学工具和数值模拟方法来分析场协同的量化指标，并提出一些创新的优化设计原则。对于我这样对理论物理和工程应用都感兴趣的读者而言，我希望能从中学习到一套全新的分析范式，并了解如何将其转化为实际工程设计中的指导。也许书中还会涉及一些前沿的计算流体力学（CFD）和数值优化技术，这些内容将是吸引我深入阅读的关键。
评分这本书的标题《对流传热优化的场协同理论》就已经足够吸引人，让人忍不住想要一探究竟。我一直对传热领域充满了好奇，尤其是如何通过优化手段来提升传热效率，这对于很多工业应用都至关重要。这本书的出现，似乎为解决这些实际问题提供了一个全新的视角。从标题来看，“场协同理论”这个概念非常新颖，它是否是一种将流场、温度场等多个物理场进行有机结合，并在此基础上进行优化分析的方法？我特别期待书中能够详细阐述这个理论的基石，比如它基于哪些物理原理，又是如何构建数学模型来描述场之间的相互作用。如果这本书能够提供一些具体的优化算法或者设计策略，那就更好了。我猜想，这本书可能会包含一些案例研究，展示如何将场协同理论应用于具体的传热设备，例如换热器、电子器件散热器或者航空发动机等，从而达到提高效率、降低能耗的目的。这种理论化的探讨与实际应用的结合，将大大提升这本书的价值。我希望作者能够用清晰易懂的语言，即使是对传热领域不太深入的读者，也能大致理解其核心思想。
评分读完《对流传热优化的场协同理论》这本书的简介，我的内心涌起一股强烈的求知欲。作为一个在相关领域摸爬滚打多年的工程师，我深切体会到传统传热优化方法在面对复杂流动和多物理场耦合时的局限性。“场协同”这个概念，听起来就像是为解决这些难题量身定做的。我非常好奇，作者是如何将看似独立的物理场（如流场、温度场）通过“协同”的概念整合起来，形成一种全新的分析框架。这本书是否会提供一套系统性的方法论，指导我们如何识别和利用场之间的协同效应来提升传热性能？例如，是否会探讨如何通过改变流体扰动、表面形貌或者边界条件，来诱导产生更有利的场协同，从而达到增强对流传热的目的？我特别期待书中能够包含一些严谨的理论推导和大量的仿真计算结果，来验证场协同理论的有效性。如果书中还能提供一些实际工程中的应用案例，哪怕是初步的设想，那也将极大地激发我的灵感，为我未来的工作提供新的思路和方向。
评分这本书的名称，特别是“场协同理论”这几个字，立刻抓住了我的注意力。《对流传热优化》这个副标题则让我意识到，这本书并非纯粹的理论探讨，而是具有明确的应用导向。我一直对如何通过工程手段来提升传热效率充满兴趣，而“场协同”这个概念，似乎提供了一个全新的、可能更具颠覆性的思路。我猜想，这本书会探讨如何通过理解和利用不同物理场（例如，速度场、温度场、压力场等）之间的相互影响和协作关系，来设计出更高效的传热系统。也许书中会提出一些量化的指标来评估场的“协同”程度，并在此基础上，给出具体的优化设计策略。我非常希望这本书能够提供一些深入的理论分析，解释场协同是如何产生的，以及它对传热过程的具体影响。同时，我也期待看到一些实际的工程案例，展示如何将场协同理论应用于具体的设备设计中，例如换热器、散热器或者其他需要高效传热的场合，从而为读者带来启发和借鉴。
评分《对流传热优化的场协同理论》这本书的题目，让我联想到了一个更加宏观和全局的视角来看待传热问题。我一直认为，任何一个复杂的物理过程，尤其是涉及到流体和能量传递的，都不是孤立的。不同场之间的相互作用，往往是决定最终性能的关键。“场协同”这个词，恰好点出了这一点，它似乎在强调，我们不应该只关注温度场的变化，而要同时考虑流场、压力场等其他因素如何共同作用，以达到最优的传热效果。我希望这本书能够深入浅出地解释“场协同”的含义，并提出一套可行的理论框架。或许，书中会介绍一些分析场协同的指标，比如某种“协同度”或者“耦合系数”，以及如何通过调整控制参数来最大化这些指标。我非常期待能够从中学习到一些能够指导实际设计的方法，比如如何巧妙地设计通道几何形状，或者如何选择合适的流体，来最大化场协同效应，从而在有限的空间和条件下实现最优的传热性能。
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