石油工程傳熱學(xué)-理論基礎(chǔ)與應(yīng)用

內(nèi)容概要

《石油工程傳熱學(xué):理論基礎(chǔ)與應(yīng)用》首先對傳熱學(xué)的研究對象及應(yīng)用、原理等基礎(chǔ)知識進行了介紹，其次對導(dǎo)熱問題進行了分析介紹，然后對傳熱學(xué)的工程技術(shù)進行了介紹，最后進行了綜合專題練習(xí)，是一本價值極高的工程傳熱學(xué)。

書籍目錄

第1章緒論 1.1傳熱學(xué)的研究對象和任務(wù) 1.2傳熱學(xué)在石油工程中的應(yīng)用 1.3熱量傳遞的基本方式 1.4傳熱過程和熱阻 1.5能量守恒原理 第2章導(dǎo)熱問題的理論與分析 2.1導(dǎo)熱的基本概念和定律 2.2導(dǎo)熱問題的數(shù)學(xué)描述 2.3一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的分析與計算 2.4溫度計套管的測溫分析 2.5多維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱及導(dǎo)熱形狀因子 2.6集總參數(shù)分析法 2.7一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱分析 2.8埋地?zé)崃艿乐車貙拥膶?dǎo)熱分析 2.9半無限大物體內(nèi)的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱分析 2.10井筒周圍地層內(nèi)的導(dǎo)熱分析 第3章對流傳熱的理論基礎(chǔ)與工程計算 3.1概述 3.2對流傳熱問題的數(shù)學(xué)描述 3.3管內(nèi)一維流動和傳熱的基本方程式 3.4邊界層及邊界層對流傳熱微分方程組 3.5對流傳熱問題的實驗研究 3.6管內(nèi)充分發(fā)展的層流對流傳熱分析 3.7管內(nèi)強迫對流傳熱的實驗關(guān)聯(lián)式 3.8外部流動強制對流傳熱的實驗關(guān)聯(lián)式 3.9管內(nèi)氣液兩相對流傳熱 3.10自然對流傳熱 第4章非牛頓流體管內(nèi)流動與傳熱 4.1非牛頓流體的物理性質(zhì) 4.2非牛頓流體在圓管內(nèi)的流動規(guī)律 4.3非牛頓流體管內(nèi)層流對流傳熱的理論分析 4.4非牛頓流體管內(nèi)強制對流傳熱的實驗關(guān)聯(lián)式 第5章熱輻射及輻射傳熱 5.1熱輻射的基本概念 5.2黑體輻射的基本規(guī)律 5.3黑體表面間的輻射傳熱及角系數(shù) 5.4實際物體表面的發(fā)射和吸收特性 5.5基爾霍夫定律和灰體 5.6灰體表面間輻射傳熱的計算 5.7復(fù)合傳熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 第6章綜合應(yīng)用專題 6.1傳熱過程和傳熱方程式 6.2通過大平壁的傳熱過程 6.3換熱器及換熱器的熱計算 6.4通過圓筒壁的傳熱過程分析 6.5地面或埋地管線的熱力計算 6.6石油工程中井筒內(nèi)的傳熱分析與計算 6.7油氣層非等溫滲流的能量方程式 6.8注熱流體加熱油層時的傳熱分析 6.9壓裂工藝中裂縫溫度場的數(shù)學(xué)模型 附錄1部分金屬和合金的熱物理性質(zhì) 附錄2部分非金屬材料的熱物理性質(zhì) 附錄3部分保溫材料的熱物理性質(zhì) 附錄4部分液體的熱物理性質(zhì) 附錄5大氣壓力（p=1.01325×105 Pa）下干空氣的熱物理性質(zhì) 附錄6部分材料的法向或半球向發(fā)射率εn 附錄7水和水蒸氣的熱物理性質(zhì) 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   利用熱邊界層的概念，可以將流體內(nèi)部的溫度場劃分為兩個區(qū)域：熱邊界層區(qū)和等溫區(qū)。流體內(nèi)的溫度變化主要在熱邊界層區(qū)，熱邊界層以外幾乎可以看做是溫度不變的等溫區(qū)。這樣，當(dāng)研究對流傳熱時，只需要研究熱邊界層區(qū)內(nèi)的熱量傳遞就可以了。 熱邊界層內(nèi)流體的流動狀態(tài)決定了邊界層內(nèi)的熱量傳遞。若熱邊界層內(nèi)流體為層流流動，則沿壁面法線方向的熱量傳遞更多地依靠分子運動的導(dǎo)熱方式；若邊界層內(nèi)的流動為湍流流動，則在層流底層內(nèi)仍然依靠導(dǎo)熱傳遞熱量，而在底層外的湍流核心區(qū)則主要依靠更為強烈的摻混和渦漩作用傳遞熱量。因此，湍流核心區(qū)的溫度變化相對平緩，湍流邊界層的熱阻主要在層流底層。上面的分析表明，對流傳熱的熱阻主要存在于熱邊界層內(nèi)的層流部分，熱邊界層越薄，熱阻越小，傳熱就越強，反之則越弱。 3）兩類邊界層之間的關(guān)系 在對流傳熱問題中，流動和換熱是同時存在的，也就是說流動邊界層和熱邊界層是同時存在的。這兩類邊界層厚度之間是否存在一定的關(guān)系呢？ 前面提到，流動邊界層反映的是壁面摩擦力對流體速度的影響范圍，這種影響是通過流體的粘性實現(xiàn)的。在流動邊界層內(nèi)，流體的速度將發(fā)生變化（在壁面法線方向上），因而就存在著動量的擴散。流體的運動粘度v（或稱動量擴散系數(shù)）反映了流體動量擴散能力的大小，或壁面摩擦力在流體內(nèi)部影響范圍的大小。因此運動粘度v越大，壁面摩擦就能通過它影響到流體內(nèi)部越遠(yuǎn)的范圍，流動動量擴散的范圍就越大。凡是壁面摩擦能影響到的地方，流體速度都將發(fā)生明顯的變化，都屬于流動邊界層的范圍。熱邊界層反映了流體溫度場受壁面溫度影響的范圍的大小。壁面?zhèn)鳠釋α黧w溫度場的影響主要由導(dǎo)溫系數(shù)a（或稱為熱擴散系數(shù)）體現(xiàn)的。流體的導(dǎo)溫系數(shù)越大，壁面?zhèn)鳠釋α黧w溫度影響的范圍越廣。凡是壁面?zhèn)鳠崮苡绊懙降牡胤?，流體的溫度必將發(fā)生變化，這都應(yīng)屬于熱邊界層的范圍。因此，可以用流體的導(dǎo)溫系數(shù)來反映熱邊界層厚度的相對大小。這樣，這兩類邊界層厚度的相對大小就可以用相應(yīng)擴散系數(shù)的相對大小來體現(xiàn)。

編輯推薦

《石油工程傳熱學(xué):理論基礎(chǔ)與應(yīng)用》既適合工程工作者的學(xué)習(xí)，又適合石油工程學(xué)的學(xué)生學(xué)習(xí)，通過《石油工程傳熱學(xué):理論基礎(chǔ)與應(yīng)用》的學(xué)習(xí)可以提高工作者的理論知識，為實踐提供保證；有利于學(xué)生們鞏固課堂知識。

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