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第1章 概述1

1．1 多孔材料的定义与分类1

1．1．1 多孔固体、多孔介质、多孔材料及复合材料1

1．1．2 多孔材料分类及典型多孔材料4

1．1．3 多孔材料中几个常用物理量8

1．2 多孔材料传热传质研究的内容与范围16

1．2．1 热传导16

1．2．2 渗流、热对流与对流传热17

1．2．3 质扩散与对流传质18

1．2．4 材料内水蒸气凝结与液相水蒸发19

1．2．5 毛细管现象与吸附现象19

1．2．6 液相水与水蒸气的热力学平衡与非平衡20

1．3 多孔材料传热传质问题的数值研究方法23

1．3．1 实际问题模型化23

1．3．2 物理模型基础上的数学模型24

1．3．3 求解数学模型25

1．3．4 求解结果显示26

1．3．5 应用举例27

习题31

参考文献33

第2章 固体材料加热34

2．1 温度场与傅里叶定律35

2．1．1 温度场与温度梯度35

2．1．2 热流密度向量38

2．1．3 傅里叶定律40

2．1．4 导热系数与热扩散率41

2．2 导热定解问题的建立与求解42

2．2．1 导热方程推导43

2．2．2 定解条件49

2．2．3 求解导热问题的方法52

2．3 一维非稳态导热问题精确分析解54

2．3．1 第一类边界条件55

2．3．2 第三类边界条件61

2．3．3 第二类边界条件63

2．3．4 算例63

2．4 一维非稳态导热问题数值解66

2．4．1 用差商代替微商建立差分方程66

2．4．2 用控制单元建立差分方程69

2．4．3 差分方程的求解71

2．4．4 算例76

2．5 平板加热三维导热问题79

2．5．1 偏微分方程形式80

2．5．2 差分方程形式81

2．5．3 算例87

习题91

参考文献92

第3章 静止水加热及表面蒸发94

3．1 环境空气的湿度95

3．1．1 湿空气95

3．1．2 湿空气状态参数97

3．1．3 干球温度、湿球温度及空气湿度102

3．2 水面上的边界层及表面对流传热、传质系数104

3．2．1 速度、温度及水蒸气密度边界层105

3．2．2 空气流对水表面的表面传热系数109

3．2．3 水表面对空气流的表面传质系数113

3．3 物理数学模型117

3．3．1 物理模型117

3．3．2 数学模型1——移动边界偏微分方程定解问题120

3．3．3 数学模型2——常微分方程组初值问题123

3．3．4 数学模型3——代数方程125

3．4 数学模型的数值求解125

3．4．1 数值求解移动边界偏微分方程定解问题126

3．4．2 数值求解常微分方程组初值问题131

3．4．3 数值求解代数方程133

3．5 算例134

3．5．1 已知条件134

3．5．2 预测的主要结果134

3．5．3 预测结果讨论136

3．6 空气干球温度、湿球温度及流动速度的影响138

3．6．1 空气干球温度、湿球温度及流动速度对其他定解条件的影响138

3．6．2 空气干球温度对水的热响应的影响140

3．6．3 空气湿球温度对水的热响应的影响143

3．6．4 空气流动速度对水的热响应的影响147

3．6．5 算例汇总149

习题150

参考文献151

第4章 固气多孔材料加热及渗流153

4．1 达西定律与渗透率154

4．1．1 达西定律154

4．1．2 渗透率157

4．2 守恒方程及其封闭性159

4．2．1 质量守恒方程160

4．2．2 能量守恒方程162

4．2．3 动量方程与气体状态方程164

4．2．4 方程组的封闭性164

4．3 封闭孔隙多孔材料加热165

4．3．1 等效导热系数与分形理论166

4．3．2 一维封闭孔隙多孔材料平板加热178

4．4 气体等温渗流181

4．4．1 一维稳态等温渗流181

4．4．2 一维非稳态等温渗流182

4．4．3 二维非稳态等温渗流188

4．5 固气多孔材料热板加热193

4．5．1 控制方程及定解条件194

4．5．2 差分方程195

4．5．3 算例及计算结果讨论204

4．6 固气多孔材料空气流加热215

4．6．1 控制方程及定解条件216

4．6．2 差分方程217

4．6．3 算例及计算结果讨论219

习题222

参考文献224

第5章 含水非吸湿性多孔材料加热及水分迁移226

5．1 液相水的表面性质227

5．1．1 表面张力与表面能227

5．1．2 液相水其他表面现象229

5．1．3 多孔材料内毛细管力分布及水的迁移235

5．2 质（量）扩散及质（量）扩散方程237

5．2．1 质扩散与费克定律237

5．2．2 质量守恒与质扩散方程240

5．2．3 多孔材料中质扩散240

5．3 集总参数模型及数值分析245

5．3．1 物理模型245

5．3．2 数学模型247

5．3．3 差分方程253

5．3．4 算例及计算结果讨论255

5．4 一维扩散模型及数值分析258

5．4．1 物理模型258

5．4．2 数学模型259

5．4．3 差分方程263

5．4．4 算例及计算结果讨论265

5．5 一维扩散-蒸发模型及数值分析268

5．5．1 物理模型268

5．5．2 数学模型269

5．5．3 差分方程275

5．5．4 算例及计算结果讨论280

5．6 三种模型小结288

习题291

参考文献292

第6章 含水吸湿性多孔材料加热及水分迁移294

6．1 固体表面性质及等温吸附线295

6．1．1 等温吸附线295

6．1．2 等温吸附线机理解释298

6．1．3 等温吸附线数学描述304

6．2 吸着水迁移机理及数学描述309

6．2．1 吸着水迁移的物理解释309

6．2．2 吸着水迁移的数学描述312

6．3 吸湿性多孔材料干燥原理及数值分析315

6．3．1 物理模型316

6．3．2 数学模型318

6．3．3 差分方程325

6．3．4 算例及计算结果讨论331

习题342

参考文献343

后记1345

后记2347