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第1章 概述1

1.1 傅里叶定律1

1.1.1 温度场1

1.1.2 傅里叶定律1

1.1.3 有限热传播速度下的傅里叶定律2

1.2 基本守恒方程式2

1.2.1 连续性方程2

1.2.2 运动方程3

1.2.3 传热方程5

1.3 定解条件7

1.3.1 几何条件7

1.3.2 物性条件7

1.3.3 初始条件7

1.3.4 边界条件8

习题10

第2章 稳态导热12

2.1 一维稳态导热12

2.1.1 典型一维稳态导热12

2.1.2 运动物体内的一维稳态导热19

2.1.3 变导热系数的处理23

2.2 扩展表面传热25

2.2.1 基本概念25

2.2.2 矩形直肋26

2.2.3 三角形直肋30

2.2.4 等厚度环肋31

2.3 渗透性平壁内的导热32

2.3.1 无内热源多孔平壁32

2.3.2 有内热源多孔平壁34

2.4 多维稳态导热34

2.4.1 无内热源二维矩形区域稳态导热35

2.4.2 有内热源二维矩形区域稳态导热38

2.4.3 无内热源二维（半）无限大区域稳态导热41

2.5 导热形状因子43

习题46

第3章 非稳态导热48

3.1 集总参数系统48

3.1.1 单容系统48

3.1.2 双容系统54

3.2 大平板内一维非稳态导热56

3.3 无限大物体内的一维非稳态导热60

3.3.1 温度分布60

3.3.2 热源函数61

3.4 半无限大物体内的一维非稳态导热64

3.4.1 第一类边界条件64

3.4.2 第二类边界条件66

3.4.3 第三类边界条件67

3.4.4 第四类边界条件68

3.5 一维移动导热问题70

3.5.1 相变导热70

3.5.2 移动热源导热71

3.5.3 烧蚀导热73

3.6 多维非稳态导热74

习题77

第4章 导热问题的近似解法79

4.1 导热方程的积分形式79

4.1.1 稳态导热方程的积分形式79

4.1.2 非稳态导热方程的积分形式80

4.1.3 求解步骤80

4.2 稳态导热问题的积分解法81

4.2.1 里兹法81

4.2.2 康塔罗维奇法82

4.3 非稳态导热问题的积分解法84

4.3.1 半无限大物体84

4.3.2 大平板内的一维非稳态导热86

4.4 积分解法的应用88

4.4.1 有内热源的半无限大物体内的非稳态导热88

4.4.2 半无限大物体内的一维非线性非稳态导热90

4.4.3 等截面直肋中的二维稳态导热91

4.5 摄动法简介93

习题96

第5章 外掠物体层流对流传热98

5.1 对流传热概述98

5.1.1 牛顿冷却公式98

5.1.2 影响对流传热的主要因素99

5.2 边界层方程100

5.2.1 边界层概念100

5.2.2 边界层微分方程101

5.2.3 边界层积分方程103

5.3 纵掠平壁对流传热相似解104

5.3.1 相似变换104

5.3.2 布拉修斯解105

5.3.3 波尔豪森解108

5.4 外掠楔形表面对流传热相似解111

5.4.1 流动过程相似解111

5.4.2 传热过程相似解113

5.5 考虑黏性耗散时外掠平壁对流传热114

5.5.1 齐次方程的解115

5.5.2 非齐次方程的特解115

5.5.3 解的叠加116

5.6 边界层的积分近似解法117

5.6.1 动量积分方程近似解117

5.6.2 传热积分方程近似解118

5.6.3 变壁温时传热计算120

习题121

第6章 管内层流对流传热123

6.1 充分发展区层流对流传热123

6.1.1 充分发展区层流流动123

6.1.2 充分发展区对流传热125

6.2 不对称加热流道内充分发展区层流对流传热129

6.2.1 一侧绝热、另一侧定热流的平行平板129

6.2.2 两侧热流不等的定热流平行平板130

6.2.3 内、外侧热流不等的同心圆环形流道132

6.3 已知壁温时管内热进口段层流对流传热133

6.3.1 无因次传热方程134

6.3.2 恒定壁面温度135

6.3.3 变壁面温度138

6.4 已知热流时管内热进口段层流对流传热140

6.4.1 恒定壁面热流密度140

6.4.2 变热流密度143

习题143

第7章 湍流流动与传热145

7.1 湍流的基本概念145

7.1.1 临界雷诺数145

7.1.2 湍流剪应力145

7.1.3 混合长度理论147

7.1.4 湍流热流密度147

7.1.5 雷诺类比148

7.2 管内湍流对流传热149

7.2.1 管内湍流流动149

7.2.2 管内充分发展区的湍流对流传热152

7.3 外掠平壁的湍流对流传热156

7.3.1 剪应力分布156

7.3.2 边界层动量积分方程近似解157

7.3.3 定壁温时的对流传热158

7.3.4 具有未加热起始段的外掠平壁湍流传热160

7.4 湍流k-ε两方程模型160

习题161

第8章 自然对流传热163

8.1 自然对流传热控制方程163

8.2 定壁温下半无限大竖壁层流自然对流相似解164

8.2.1 自然对流边界层尺度分析164

8.2.2 相似解166

8.2.3 传热计算167

8.3 变壁温下竖壁层流自然对流的相似解169

8.3.1 定热流密度时的相似解169

8.3.2 壁面喷注和抽吸的影响170

8.4 半无限大竖壁自然对流的积分解法170

8.4.1 层流自然对流171

8.4.2 湍流自然对流172

8.5 其他几何形状表面上的自然对流传热173

习题174

第9章 沸腾与凝结传热176

9.1 沸腾传热的基本理论176

9.1.1 大容器沸腾曲线176

9.1.2 核化理论基础177

9.1.3 气泡动力学简介184

9.2 大容器沸腾传热188

9.2.1 核态沸腾传热理论模型188

9.2.2 临界热流密度191

9.3 流动沸腾传热193

9.3.1 两相流型与传热工况193

9.3.2 流动过冷沸腾195

9.3.3 流动饱和沸腾197

9.4 膜状凝结传热197

9.4.1 垂直壁面上的膜状凝结198

9.4.2 水平管外膜状凝结201

9.4.3 管内膜状凝结203

9.5 珠状凝结传热205

9.5.1 珠状凝结的物理机制205

9.5.2 珠状凝结传热计算206

习题206

第10章 辐射传热的理论基础208

10.1 热辐射的基本概念208

10.1.1 热辐射208

10.1.2 辐射与导热、对流的区别209

10.1.3 辐射强度与辐射力210

10.2 黑体辐射基本定律211

10.2.1 普朗克定律211

10.2.2 维恩位移定律212

10.2.3 斯特藩-玻尔兹曼定律213

10.2.4 兰贝特定律214

10.3 漫-灰表面215

10.3.1 发射率215

10.3.2 吸收比215

10.3.3 反射比217

10.3.4 漫-灰表面218

10.4 实际物体辐射特性219

10.4.1 金属表面辐射特性219

10.4.2 非金属表面辐射特性221

10.4.3 选择性表面221

10.5 基尔霍夫定律222

习题225

第11章 辐射传热计算226

11.1 角系数226

11.1.1 角系数的定义226

11.1.2 角系数的性质228

11.1.3 角系数的计算229

11.2 表面间辐射传热计算230

11.2.1 网络法230

11.2.2 净热量法232

11.2.3 杰勃哈特法235

11.2.4 射线踪迹法236

11.3 具有镜反射表面的辐射传热237

11.3.1 简单形状镜面间的辐射传热237

11.3.2 封闭腔内有镜面时的辐射传热239

11.4 介质热辐射基本理论与计算244

11.4.1 基本概念244

11.4.2 传递方程247

11.4.3 介质热辐射的计算251

习题256

附录257

附录1 双曲函数表257

附录2 第一类和第二类零阶与一阶贝塞尔函数选用值258

附录3 误差函数表259

附录4 金属材料的密度、比热容和导热系数261

附录5 常用非金属材料的密度和导热系数263

附录6 标准大气压下干空气的热物理性质264

附录7 标准大气压下烟气的热物理性质266

附录8 标准大气压下过热水蒸气的热物理性质266

附录9 饱和水的热物理性质267

附录10 干饱和水蒸气的热物理性质269

附录11 常见材料发射率271

主要参考文献273