多孔材料傳熱傳質(zhì)及其數(shù)值分析

內(nèi)容概要

俞昌銘的這本《多孔材料傳熱傳質(zhì)及其數(shù)值分析》以木材、谷物、化工及建筑材料干燥原理為工程背景，將材料科學(xué)、工程熱物理、計(jì)算機(jī)技術(shù)三者有機(jī)結(jié)合。全書共6章。第1章概述，介紹多孔材料分類，多孔材料傳熱傳質(zhì)數(shù)值分析的歷史、研究內(nèi)容與研究方法；第2章為固體材料加熱；第3章靜止水加熱及表面蒸發(fā)。前3章是多孔材料在熱環(huán)境中被加熱與干燥的理論基礎(chǔ)。第4章為固氣多孔材料加墊及滲流，結(jié)合閉孔材料介紹等效導(dǎo)熱系數(shù)，以達(dá)西定律為基礎(chǔ)介紹等溫與非等溫滲流；第5章為含水非吸濕性多孔材料加熱及水分遷移，介紹液體表面性質(zhì)及毛細(xì)管現(xiàn)象，液相水(自由水)在多孔材料內(nèi)的滲流與擴(kuò)散；第6章為含水吸濕性多孔材料加熱及水分遷移，介紹固體表面吸附現(xiàn)象，環(huán)境濕空氣相對濕度與材料平衡含水率的等溫吸附線，以及木材干燥基本原理。全書每一章節(jié)都在分析講解之后給出算例，顯示算例結(jié)果，詳盡解釋結(jié)果的物理含義，以便幫助讀者掌握求解同類問題的方法并用以解決實(shí)際問題。
《多孔材料傳熱傳質(zhì)及其數(shù)值分析》適合高等院校的材料科學(xué)、能源動力、農(nóng)業(yè)、建筑、機(jī)械、化工、環(huán)境保護(hù)及航空航天類專業(yè)高年級本科生及研究生教學(xué)用書，也可供科研單位與工礦企業(yè)科技人員自學(xué)和參考使用。

書籍目錄

第1章 概述
 1.1 多孔材料的定義與分類
 1.1.1 多孔固體、多孔介質(zhì)、多孔材料及復(fù)合材料
 1.1.2 多孔材料分類及典型多孔材料
 1.1.3 多孔材料中幾個常用物理量
 1.2 多孔材料傳熱傳質(zhì)研究的內(nèi)容與范圍
 1.2.1 熱傳導(dǎo)
 1.2.2 滲流、熱對流與對流傳熱
 1.2.3 質(zhì)擴(kuò)散與對流傳質(zhì)
 1.2.4 材料內(nèi)水蒸氣凝結(jié)與液相水蒸發(fā)
 1.2.5 毛細(xì)管現(xiàn)象與吸附現(xiàn)象
 1.2.6 液相水與水蒸氣的熱力學(xué)平衡與非平衡
 1.3 多孔材料傳熱傳質(zhì)問題的數(shù)值研究方法
 1.3.1 實(shí)際問題模型化
 1.3.2 物理模型基礎(chǔ)上的數(shù)學(xué)模型
 1.3.3 求解數(shù)學(xué)模型
 1.3.4 求解結(jié)果顯示
 1.3.5 應(yīng)用舉例
 習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
第2章 固體材料加熱
 2.1 溫度場與傅里葉定律
 2.1.1 溫度場與溫度梯度
 2.1.2 熱流密度向量
 2.1.3 傅里葉定律
 2.1.4 導(dǎo)熱系數(shù)與熱擴(kuò)散率
 2.2 導(dǎo)熱定解問題的建立與求解
 2.2.1 導(dǎo)熱方程推導(dǎo)
 2.2.2 定解條件
 2.2.3 求解導(dǎo)熱問題的方法
 2.3 一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題精確分析解
 2.3.1 第一類邊界條件
 2.3.2 第三類邊界條件
 2.3.3 第二類邊界條件
 2.3.4 算例
 2.4 一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題數(shù)值解
 2.4.1 用差商代替微商建立差分方程
 2.4.2 用控制單元建立差分方程
 2.4.3 差分方程的求解
 2.4.4 算例
 2.5 平板加熱三維導(dǎo)熱問題
 2.5.1 偏微分方程形式
 2.5.2 差分方程形式
 2.5.3 算例
 習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
第3章 靜止水加熱及表面蒸發(fā)
 3.1 環(huán)境空氣的濕度
 3.1.1 濕空氣
 3.1.2 濕空氣狀態(tài)參數(shù)
 3.1.3 干球溫度、濕球溫度及空氣濕度
 3.2 水面上的邊界層及表面對流傳熱、傳質(zhì)系數(shù)
 3.2.1 速度、溫度及水蒸氣密度邊界層
 3.2.2 空氣流對水表面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)
 3.2.3 水表面對空氣流的表面?zhèn)髻|(zhì)系數(shù)
 3.3 物理數(shù)學(xué)模型
 3.3.1 物理模型
 3.3.2 數(shù)學(xué)模型1——移動邊界偏微分方程定解問題
 3.3.3 數(shù)學(xué)模型2——常微分方程組初值問題
 3.3.4 數(shù)學(xué)模型3——代數(shù)方程
 3.4 數(shù)學(xué)模型的數(shù)值求解
 3.4.1 數(shù)值求解移動邊界偏微分方程定解問題
 3.4.2 數(shù)值求解常微分方程組初值問題
 3.4.3 數(shù)值求解代數(shù)方程
 3.5 算例
 3.5.1 已知條件
 3.5.2 預(yù)測的主要結(jié)果
 3.5.3 預(yù)測結(jié)果討論
 3.6 空氣干球溫度、濕球溫度及流動速度的影響
 3.6.1 空氣干球溫度、濕球溫度及流動速度對其他定解條件的影響
 3.6.2 空氣干球溫度對水的熱響應(yīng)的影響
 3.6.3 空氣濕球溫度對水的熱響應(yīng)的影響
 3.6.4 空氣流動速度對水的熱響應(yīng)的影響
 3.6.5 算例匯總
 習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
第4章 固氣多孔材料加熱及滲流
 4.1 達(dá)西定律與滲透率
 4.1.1 達(dá)西定律
 4.1.2 滲透率
 4.2 守恒方程及其封閉性
 4.2.1 質(zhì)量守恒方程
 4.2.2 能量守恒方程
 4.2.3 動量方程與氣體狀態(tài)方程
 4.2.4 方程組的封閉性
 4.3 封閉孔隙多孔材料加熱
 4.3.1 等效導(dǎo)熱系數(shù)與分形理論
 4.3.2 一維封閉孔隙多孔材料平板加熱
 4.4 氣體等溫滲流
 4.4.1 一維穩(wěn)態(tài)等溫滲流
 4.4.2 一維非穩(wěn)態(tài)等溫滲流
 4.4.3 二維非穩(wěn)態(tài)等溫滲流
 4.5 固氣多孔材料熱板加熱
 4.5.1 控制方程及定解條件
 4.5.2 差分方程
 4.5.3 算例及計(jì)算結(jié)果討論
 4.6 固氣多孔材料空氣流加熱
 4.6.1 控制方程及定解條件
 4.6.2 差分方程
 4.6.3 算例及計(jì)算結(jié)果討論
 習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
第5章 含水非吸濕性多孔材料加熱及水分遷移
 5.1 液相水的表面性質(zhì)
 5.1.1 表面張力與表面能
 5.1.2 液相水其他表面現(xiàn)象
 5.1.3 多孔材料內(nèi)毛細(xì)管力分布及水的遷移
 5.2 質(zhì)(量)擴(kuò)散及質(zhì)(量)擴(kuò)散方程
 5.2.1 質(zhì)擴(kuò)散與費(fèi)克定律
 5.2.2 質(zhì)量守恒與質(zhì)擴(kuò)散方程
 5.2.3 多孔材料中質(zhì)擴(kuò)散
 5.3 集總參數(shù)模型及數(shù)值分析
 5.3.1 物理模型
 5.3.2 數(shù)學(xué)模型
 5.3.3 差分方程
 5.3.4 算例及計(jì)算結(jié)果討論
 5.4 一維擴(kuò)散模型及數(shù)值分析
 5.4.1 物理模型
 5.4.2 數(shù)學(xué)模型
 5.4.3 差分方程
 5.4.4 算例及計(jì)算結(jié)果討論
 5.5 一維擴(kuò)散-蒸發(fā)模型及數(shù)值分析
 5.5.1 物理模型
 5.5.2 數(shù)學(xué)模型
 5.5.3 差分方程
 5.5.4 算例及計(jì)算結(jié)果討論
 5.6 三種模型小結(jié)
 習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
第6章 含水吸濕性多孔材料加熱及水分遷移
 6.1 固體表面性質(zhì)及等溫吸附線
 6.1.1 等溫吸附線
 6.1.2 等溫吸附線機(jī)理解釋
 6.1.3 等溫吸附線數(shù)學(xué)描述
 6.2 吸著水遷移機(jī)理及數(shù)學(xué)描述
 6.2.1 吸著水遷移的物理解釋
 6.2.2 吸著水遷移的數(shù)學(xué)描述
 6.3 吸濕性多孔材料干燥原理及數(shù)值分析
 6.3.1 物理模型
 6.3.2 數(shù)學(xué)模型
 6.3.3 差分方程
 6.3.4 算例及計(jì)算結(jié)果討論
 習(xí)題
 參考文獻(xiàn)
后記
后記

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