冶金传输原理【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

冶金传输原理PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

Ⅰ 动量传输1

1 流体的基本性质及流体静力学1

1.1 流体的概念及连续介质假设1

1.1.1 流体的概念1

1.1.2 连续介质假设2

1.2 流体的密度、重度、比容3

1.3 流体的压缩性和膨胀性4

1.3.1 液体的压缩性和膨胀性4

1.3.2 气体的压缩性和膨胀性5

1.4 流体黏性5

1.4.1 流体黏性的概念5

1.4.2 牛顿黏性定律6

1.4.3 动力黏度、运动黏度和恩氏黏度6

1.4.4 温度和压强对流体黏度的影响7

1.4.5 理想流体的概念7

1.5 作用在流体上的力9

1.5.1 质量力9

1.5.2 表面力9

1.6 流体静力学9

1.6.1 流体静压强及其特性9

1.6.2 流体的平衡微分方程11

1.6.3 静力学基本方程12

1.6.4 流体压强的测量16

1.6.5 静力学基本方程工程应用实例18

本章小结19

思考题与习题21

2 流体动力学23

2.1 流体运动的基本概念23

2.1.1 研究流体运动的两种方法23

2.1.2 稳定流与非稳定流25

2.1.3 迹线和流线26

2.1.4 流管与流束29

2.1.5 流量和平均速度29

2.1.6 系统和控制体30

2.2 连续性方程30

2.2.1 直角坐标系下的连续性方程30

2.2.2 一维总流的连续性方程32

2.3 理想流体的运动微分方程——欧拉方程34

2.4 实际流体的运动微分方程——纳维尔-斯托克斯方程36

2.5 理想流体和实际流体的伯努利方程38

2.5.1 理想流体沿流线的伯努利方程38

2.5.2 实际流体沿流线的伯努利方程40

2.5.3 实际流体总流的伯努利方程41

2.6 伯努利方程的应用43

2.6.1 应用条件43

2.6.2 毕托管44

2.6.3 文丘里管45

2.7 稳定流的动量方程积分形式46

本章小结50

思考题与习题53

3 黏性流体管内流动56

3.1 流体运动的两种状态和能量损失的两种形式56

3.1.1 雷诺实验56

3.1.2 流动状态的判据——雷诺数57

3.1.3 能量损失的两种形式58

3.2 圆管中的层流运动59

3.2.1 速度分布59

3.2.2 流量计算60

3.2.3 沿程损失61

3.2.4 圆管内流动起始段62

3.3 圆管中的湍流运动62

3.3.1 脉动现象与时均值的概念62

3.3.2 湍流核心和黏性底层（层流边界层）63

3.3.3 水力光滑管和水力粗糙管63

3.3.4 湍流中总切向应力64

3.3.5 圆管中的湍流运动速度分布65

3.3.6 湍流沿程损失的基本关系式66

3.3.7 沿程阻力系数λ值的确定67

3.4 局部阻力系数的确定71

3.4.1 截面突然扩大的局部损失71

3.4.2 其他类型的局部损失73

3.5 管道水力计算75

3.5.1 串联管路75

3.5.2 并联管路76

3.5.3 虹吸现象78

本章小结78

思考题与习题82

4 气体动力学基础85

4.1 微弱扰动的传播速度85

4.1.1 微弱扰动的一维传播85

4.1.2 声速87

4.1.3 马赫数88

4.2 微弱扰动在空间流场中的传播特征88

4.2.1 静止流场中微弱扰动的传播特征88

4.2.2 直线均匀亚声速流中微弱扰动的传播特征88

4.2.3 直线均匀声速流中微弱扰动的传播特征89

4.2.4 直线均匀超声速流中微弱扰动的传播特征90

4.3 气体一维定常流动的基本方程90

4.3.1 连续方程91

4.3.2 运动方程91

4.3.3 能量方程91

4.3.4 状态方程91

4.4 气体的参考状态92

4.4.1 滞止状态92

4.4.2 极限状态93

4.4.3 临界状态93

4.4.4 速度系数95

4.5 变截面等熵管流的流动特征97

4.5.1 气体一维定常等熵流动应用方程98

4.5.2 气流速度与通道截面间的关系98

4.5.3 变截面等熵管流的应用99

4.6 正激波101

4.6.1 正激波的形成102

4.6.2 正激波基本关系式103

4.7 收缩喷管中的流动105

4.7.1 喷管出口截面的流速和流量105

4.7.2 变工况流动分析106

4.8 缩放管中的流动109

4.8.1 流量和面积比公式109

4.8.2 变工况流动分析111

本章小结116

思考题与习题119

5 相似理论及量纲分析121

5.1 相似基本概念121

5.1.1 几何相似121

5.1.2 运动相似121

5.1.3 动力相似122

5.2 流动过程的相似特征数123

5.2.1 相似特征数的导出123

5.2.2 相似特征数的意义与性质124

5.3 相似三定理125

5.3.1 相似第一定理125

5.3.2 相似第二定理129

5.3.3 相似第三定理130

5.4 量纲分析法132

5.4.1 量纲133

5.4.2 量纲表达式133

5.4.3 量纲和谐原理134

5.4.4 量纲（因次）分析法134

5.5 模型实验与自模化性138

5.5.1 近似模型法138

5.5.2 流体的自模化138

本章小结139

思考题与习题141

Ⅱ 热量传输143

6 热量传输总论143

6.1 热量传输基本方式概论143

6.2 热量传输的基本概念144

6.2.1 温度场144

6.2.2 等温面和等温线145

6.2.3 温度梯度145

6.2.4 热流量与热流密度145

6.3 导热146

6.3.1 导热基本定律——傅里叶定律146

6.3.2 导热系数146

6.4 对流150

6.5 热辐射150

6.6 传热热阻151

6.7 热量传输微分方程152

6.7.1 热量传输微分方程的推导152

6.7.2 热量传输微分方程的形式154

6.7.3 导温系数（热扩散率）的物理意义155

6.7.4 圆柱坐标系下的导热微分方程形式155

6.7.5 单值性条件156

6.7.6 傅里叶导热定律和导热微分方程式的比较158

本章小结158

思考题与习题159

7 导热161

7.1 通过平壁的一维稳态导热161

7.1.1 第Ⅰ类边界条件：表面温度为常数161

7.1.2 第Ⅲ类边界条件：周围介质温度为常数164

7.2 通过圆筒壁的一维稳态导热167

7.2.1 第Ⅰ类边界条件：表面温度为常数167

7.2.2 第Ⅲ类边界条件：周围介质温度为常数170

7.2.3 临界绝热层直径172

7.3 非稳态导热过程的基本概念174

7.3.1 非稳态导热过程的类型及特点174

7.3.2 第Ⅲ类边界条件下Bi数对平板中温度分布的影响175

7.4 薄材的非稳态导热175

7.4.1 薄材基本概念175

7.4.2 集总热容系统的非稳态导热（薄材分析法）176

7.5 半无限大物体的一维非稳态导热180

本章小结183

思考题与习题185

8 对流换热188

8.1 对流换热一般分析188

8.2 边界层理论及平板层流边界层换热特征数关联式189

8.2.1 边界层的基本概念190

8.2.2 层流边界层换热微分方程组191

8.2.3 平板层流边界层微分方程组布拉修斯解194

8.2.4 边界层动量积分方程组196

8.2.5 边界层动量积分方程组：冯·卡门近似解198

8.2.6 平板混合边界层的计算202

8.2.7 平板层流换热的特征数关联式203

8.3 纵掠平板及管内湍流换热特征数关联式：动量与热量比拟法205

8.3.1 湍流动量传输和热量传输205

8.3.2 雷诺类比和珂尔伯恩类比206

8.4 相似原理指导下的实验方法210

8.4.1 相似概念及基本内容210

8.4.2 导出相似特征数的两种方法211

8.4.3 管内强制对流换热特征数方程的应用213

8.5 自然对流换热及其关联式218

8.5.1 概述218

8.5.2 大空间自然对流换热关联式219

本章小结221

思考题与习题222

9 辐射换热224

9.1 热辐射的基本概念224

9.1.1 热辐射的本质和特点224

9.1.2 辐射能的吸收、反射和透射225

9.2 黑体辐射的基本定律226

9.2.1 黑体模型226

9.2.2 四个基本概念226

9.2.3 黑体辐射的四个基本规律228

9.3 实际物体的辐射230

9.3.1 实际物体的辐射特性230

9.3.2 实际物体的吸收特性232

9.3.3 灰体234

9.4 角系数235

9.4.1 角系数的定义235

9.4.2 辐射角系数的性质236

9.4.3 角系数的确定方法237

9.5 物体间辐射换热的计算240

9.5.1 两黑体表面间的辐射换热240

9.5.2 灰体表面的辐射热流241

9.5.3 两灰体表面间的辐射换热242

9.6 辐射换热的网络解法245

9.6.1 三个灰体表面（等温）组成的封闭系统245

9.6.2 具有重辐射面的封闭腔的辐射换热246

9.6.3 两表面间有隔热屏时的辐射换热网络247

9.7 气体辐射252

9.7.1 气体辐射的特点252

9.7.2 气体的吸收定律252

9.7.3 气体的黑度和吸收率253

9.8 气体与围壁表面间的辐射换热257

9.9 辐射给热系数258

本章小结258

思考题与习题260

Ⅲ 质量传输与反应工程学263

10 质量传输263

10.1 两种质量传输方式263

10.1.1 分子扩散传质263

10.1.2 对流流动传质264

10.1.3 质量传输中的常用浓度单位264

10.2 质量传输平衡方程式264

10.3 分子扩散传质265

10.3.1 分子扩散传质方程266

10.3.2 气体通过间壁的扩散266

10.3.3 分子扩散传质系数267

10.3.4 静止介质中不稳态扩散传质268

10.4 对流流动传质269

10.4.1 对流流动传质模型270

10.4.2 平板层流流动质量传输特征数关联式271

10.4.3 平板湍流流动质量传输特征数关联式272

10.4.4 相似原理指导下对流流动传质特征数方程273

10.5 动量、热量和质量传输的类比275

10.5.1 动量传输与热量传输的类似定律275

10.5.2 动量传输与质量传输的类似定律277

10.5.3 动量传输、热量传输和质量传输三者的类似278

本章小结280

思考题与习题281

11 冶金反应工程学283

11.1 冶金宏观动力学283

11.1.1 气体-固体间反应283

11.1.2 气体-液体间反应284

11.1.3 液体-液体间反应287

11.1.4 液体-固体间反应287

11.1.5 固体-固体间反应287

11.2 冶金反应器288

11.2.1 理想反应器288

11.2.2 非理想反应器289

11.2.3 搅拌和反应器内液体的混合293

11.3 典型冶金反应器293

11.3.1 冶金气-液反应器293

11.3.2 冶金液-液反应器294

本章小结294

工程实例导读296

附录297

参考文献306