材料加工冶金傳輸基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

　　本書從傳輸過程的機(jī)理出發(fā)，全面系統(tǒng)地闡述了材料加工冶金過程所涉及的動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳輸?shù)幕疚锢憩F(xiàn)象、規(guī)律、概念及問題處理的基本方法，并對(duì)傳輸理論在材料加工及制備、冶金工程方面的應(yīng)用作了重點(diǎn)介紹。書中各章均附有例題及思考題，以幫助讀者對(duì)內(nèi)容的理解和應(yīng)用。
　　本書可作為材料成形與控制工程、金屬材料工程及冶金工程等專業(yè)的本科生教材，也可作為此類專業(yè)的研究生及工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

前言
本書主要符號(hào)
緒論
　0.1牛頓粘性定律
　0.2傅里葉定律
　0.3菲克定律
　0.4三種傳輸現(xiàn)象的類比
第1篇?jiǎng)恿總鬏?br />第1章流體性質(zhì)
　1.1流體的概念及連續(xù)介質(zhì)假設(shè)
　1.2流體的主要物理性質(zhì)
　1.3流體的粘性
　思考題
第2章流體靜力學(xué)
　2.1作用在流體上的力
　2.2流體靜壓強(qiáng)及其特性
　2.3靜止流體的平衡微分方程及其積分
　2.4流體靜力學(xué)基本方程
　2.5靜止液體對(duì)壁面作用力的計(jì)算
　思考題
第3章流體動(dòng)力學(xué)
　3.1流體運(yùn)動(dòng)的描述
　3.2連續(xù)性方程
　3.3理想流體的運(yùn)動(dòng)微分方程——?dú)W拉方程
　3.4實(shí)際流體的運(yùn)動(dòng)微分方程——納維-斯托克斯方程
　3.5理想流體和實(shí)際流體的伯努利方程
　3.6伯努利方程的應(yīng)用
　3.7穩(wěn)定流的動(dòng)量方程及其應(yīng)用
　思考題
第4章流動(dòng)狀態(tài)及能量損失
　4.1流體的流動(dòng)狀態(tài)
　4.2流體在圓管中的層流運(yùn)動(dòng)
　4.3流體在平行平板間的層流運(yùn)動(dòng)
第5章不可壓縮流體二維邊界層與繞流運(yùn)動(dòng)
　5.1邊界層的基本概念
　5.2邊界層動(dòng)量積分方程
　5.3曲面邊界層分離現(xiàn)象
　5.4繞流阻力和阻力系數(shù)
　思考題
第2篇熱量傳輸
第6章熱量傳輸?shù)幕靖拍?br />　6.1熱量傳輸研究的對(duì)象和任務(wù)
　6.2熱量傳輸?shù)娜N基本方式
　思考題
第7章導(dǎo)熱
　7.1導(dǎo)熱基本定律和熱導(dǎo)率
　7.2導(dǎo)熱微分方程和定解條件
　7.3一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱
　7.4非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱
　7.5不同形狀物體加熱或冷卻速度的比較
　7.6集中熱源作用下的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱
　思考題
第8章對(duì)流換熱
　8.1牛頓冷卻公式和傳熱系數(shù)
　8.2影響表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的因素
　8.3邊界層對(duì)流換熱微分方程組
　8.4相似理論簡介
　8.5準(zhǔn)數(shù)實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的確定
　8.6強(qiáng)制對(duì)流換熱的計(jì)算
　8.7自然對(duì)流換熱的計(jì)算
　思考題
第9章輻射換熱
　9.1熱輻射的基本概念
　9.2黑體輻射的基本定律
　9.3實(shí)際物體和灰體的輻射
　9.4角系數(shù)
　9.5灰體表面間的輻射換熱
　9.6氣體輻射及其與包壁間的輻射換熱
　9.7火焰輻射
　思考題
第10章復(fù)合傳熱與傳熱過程
　10.1復(fù)合傳熱
　10.2傳熱過程及其計(jì)算
　10.3熱處理過程的傳熱計(jì)算
　思考題
第3篇質(zhì)量傳輸
第11章質(zhì)量傳輸基本概念
　11.1質(zhì)量傳輸?shù)幕痉绞?br />　11.2分子擴(kuò)散的速度與通量
　思考題
第12章傳質(zhì)微分方程
　12.1質(zhì)量守恒定律表達(dá)式
　12.2傳質(zhì)微分方程的推導(dǎo)
　12.3質(zhì)量傳輸微分方程的特定形式
　12.4傳質(zhì)微分方程的定解條件
　思考題
第13章擴(kuò)散傳質(zhì)
　13.1穩(wěn)定態(tài)擴(kuò)散傳質(zhì)
　13.2與固體結(jié)構(gòu)無關(guān)的非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散傳質(zhì)
　13.3擴(kuò)散系數(shù)
　思考題
第14章對(duì)流傳質(zhì)
　14.1對(duì)流傳質(zhì)的基本概念
　14.2對(duì)流傳質(zhì)的解析解——圓管內(nèi)的穩(wěn)態(tài)層流傳質(zhì)
　14.3量綱分析在對(duì)流傳質(zhì)中的應(yīng)用
　14.4動(dòng)量、熱量與質(zhì)量三種傳輸之間的類比
　14.5對(duì)流傳質(zhì)實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式
　14.6對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的理論模型
　思考題
第15章相際傳質(zhì)
　15.1雙膜理論及相際穩(wěn)態(tài)傳質(zhì)
　15.2氣—固相間的綜合擴(kuò)散傳質(zhì)
　15.3碳粒的燃燒
　15.4氣泡與液體之間的傳質(zhì)
　15.5合金凝固時(shí)的偏析
　15.6相變擴(kuò)散
　思考題
附錄
　附錄a常用物理量單位換算
　附錄b幾種對(duì)稱平面圖形a、yc、jc之值
　附錄c干空氣的物理性質(zhì)
　附錄d在大氣壓下煙氣的物理性質(zhì)
　附錄e飽和水的物理性質(zhì)
　附錄f金屬材料的密度、比定壓熱容和熱導(dǎo)率
　附錄g常用保溫、耐火材料的熱導(dǎo)率
　附錄h液態(tài)金屬的熱物理性質(zhì)
　附錄i各種材料的表面發(fā)射率
　附錄j氣體二元體系的擴(kuò)散系數(shù)
　附錄k固體二元體系的擴(kuò)散系數(shù)
　附錄l高斯誤差函數(shù)
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   傳輸現(xiàn)象廣泛存在于自然界及工程技術(shù)領(lǐng)域。在材料加工及冶金過程中，傳輸?shù)奈锢砹恐饕菬崃亢唾|(zhì)量。在許多情況下，熱量和質(zhì)量的傳輸是在流體流動(dòng)過程完成的，這時(shí)還涉及動(dòng)量的傳輸。因此，動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳輸就構(gòu)成了材料、冶金、機(jī)械及化工等領(lǐng)域完整的傳輸現(xiàn)象。 傳輸過程可以看成是某物質(zhì)體系內(nèi)的物理量（如溫度、速度、組分濃度等）從不平衡狀態(tài)向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)移的過程。此處的平衡狀態(tài)指的是體系內(nèi)的物理量的梯度為零，即物理量在整個(gè)體系內(nèi)均勻一致，反之就是物系處于不平衡狀態(tài)（即梯度不為零）。如與熱量傳輸有關(guān)的熱平衡指的就是物系內(nèi)各處的溫度均勻一致。只有在不平衡狀態(tài)下，才會(huì)發(fā)生物理量的轉(zhuǎn)移過程。如冷、熱兩物體接觸時(shí)，熱量就會(huì)自發(fā)地從熱物體向冷物體轉(zhuǎn)移，直至兩物體的溫度均勻一致。顯然，兩物體的溫差是熱量傳遞的推動(dòng)力。因此，熱量傳輸是指熱量由高溫區(qū)向低溫區(qū)的轉(zhuǎn)移。類似地，質(zhì)量傳輸是指物系中一個(gè)或幾個(gè)組分由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)的轉(zhuǎn)移。動(dòng)量傳輸是指在垂直于流體流動(dòng)方向上，動(dòng)量從高速區(qū)向低速區(qū)的轉(zhuǎn)移。當(dāng)物系中存在著溫度、濃度與速度梯度時(shí)，則分別發(fā)生熱量、質(zhì)量和動(dòng)量的傳輸過程。 傳輸原理主要研究傳輸過程的傳遞速率與傳遞推動(dòng)力及阻力之間的關(guān)系。許多生產(chǎn)過程最終都可以歸結(jié)為動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的傳輸或傳遞。動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的最初內(nèi)容分別來之于流體力學(xué)、傳熱學(xué)和傳質(zhì)學(xué)三門不同的學(xué)科。隨著對(duì)傳輸現(xiàn)象認(rèn)識(shí)的深入，人們發(fā)現(xiàn)三類傳輸之間有許多相似之處，它們不但可以用類似的數(shù)學(xué)模型描述，而且描述三者的一些物理量之間還存在著某些定量關(guān)系。這些類似關(guān)系和定量關(guān)系會(huì)使研究三類傳輸過程規(guī)律的問題得以簡化。因此，自20世紀(jì)中葉以來，人們開始用統(tǒng)一的觀點(diǎn)對(duì)三種傳輸現(xiàn)象進(jìn)行研究。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳輸理論已成為應(yīng)用于許多工程技術(shù)領(lǐng)域的一門獨(dú)立的學(xué)科。 下面以描述三種傳輸?shù)幕径伞ｎD粘性定律、傅里葉定律和菲克定律為例，對(duì)動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳輸?shù)念愃菩杂枰赃M(jìn)一步說明。

編輯推薦

《材料加工冶金傳輸基礎(chǔ)》考慮到工科學(xué)生的特點(diǎn)及“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的需要，在對(duì)原課程知識(shí)的選取方面，既不過于簡單，也不過于繁雜，力求控制到一個(gè)合適的程度。在書中的內(nèi)容闡述和解析分析中，對(duì)于給出的重要物理模型，對(duì)其數(shù)學(xué)模型的解析也給出了較為詳盡的過程，力求在源頭上做到物理概念和數(shù)學(xué)表達(dá)的統(tǒng)一。

圖書封面

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