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(duì)傳熱學(xué)的研究對(duì)象及應(yīng)用、原理等基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了介紹，其次對(duì)導(dǎo)熱問題進(jìn)行了分析介紹，然后對(duì)傳熱學(xué)的工程技術(shù)進(jìn)行了介紹，最后進(jìn)行了綜合專題練習(xí)，是一本價(jià)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(duì)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(jì)算 2.4溫度計(jì)套管的測(cè)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(duì)流傳熱的理論基礎(chǔ)與工程計(jì)算 3.1概述 3.2對(duì)流傳熱問題的數(shù)學(xué)描述 3.3管內(nèi)一維流動(dòng)和傳熱的基本方程式 3.4邊界層及邊界層對(duì)流傳熱微分方程組 3.5對(duì)流傳熱問題的實(shí)驗(yàn)研究 3.6管內(nèi)充分發(fā)展的層流對(duì)流傳熱分析 3.7管內(nèi)強(qiáng)迫對(duì)流傳熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式 3.8外部流動(dòng)強(qiáng)制對(duì)流傳熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式 3.9管內(nèi)氣液兩相對(duì)流傳熱 3.10自然對(duì)流傳熱 第4章非牛頓流體管內(nèi)流動(dòng)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(dòng)規(guī)律 4.3非牛頓流體管內(nèi)層流對(duì)流傳熱的理論分析 4.4非牛頓流體管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流傳熱的實(shí)驗(yàn)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(shí)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(jì)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(jì)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(jì)算 6.6石油工程中井筒內(nèi)的傳熱分析與計(jì)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(shí)的傳熱分析 6.9壓裂工藝中裂縫溫度場(chǎng)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(xiàn)

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(chǎng)劃分為兩個(gè)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(duì)流傳熱時(shí)，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(dòng)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(dòng)，則沿壁面法線方向的熱量傳遞更多地依靠分子運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)熱方式；若邊界層內(nèi)的流動(dòng)為湍流流動(dòng)，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(qiáng)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(duì)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(duì)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(qiáng)，反之則越弱。 3）兩類邊界層之間的關(guān)系 在對(duì)流傳熱問題中，流動(dòng)和換熱是同時(shí)存在的，也就是說流動(dòng)邊界層和熱邊界層是同時(shí)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(dòng)邊界層反映的是壁面摩擦力對(duì)流體速度的影響范圍，這種影響是通過流體的粘性實(shí)現(xiàn)的。在流動(dòng)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(dòng)量的擴(kuò)散。流體的運(yùn)動(dòng)粘度v（或稱動(dòng)量擴(kuò)散系數(shù)）反映了流體動(dòng)量擴(kuò)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(yùn)動(dòng)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(dòng)動(dòng)量擴(kuò)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(dòng)邊界層的范圍。熱邊界層反映了流體溫度場(chǎng)受壁面溫度影響的范圍的大小。壁面?zhèn)鳠釋?duì)流體溫度場(chǎng)的影響主要由導(dǎo)溫系數(shù)a（或稱為熱擴(kuò)散系數(shù)）體現(xiàn)的。流體的導(dǎo)溫系數(shù)越大，壁面?zhèn)鳠釋?duì)流體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(duì)大小。這樣，這兩類邊界層厚度的相對(duì)大小就可以用相應(yīng)擴(kuò)散系數(shù)的相對(duì)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(shí)，為實(shí)踐提供保證；有利于學(xué)生們鞏固課堂知識(shí)。

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