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绪论1

0.1 本课程内容梗概1

0.2 单位及单位制1

0.3 坐标及坐标系2

第1章 动量传输4

1.1 流体的主要性质4

1.1.1 流体的压缩性及膨胀性4

1.1.2 流体的粘性6

1.1.3 流体上的作用力、能量及动量9

1.2 流体运动的基本特性10

1.2.1 流体流动的起因11

1.2.2 流体流动的两种状态11

1.2.3 连续介质、质点、微团及控制体14

1.2.4 流体运动的研究方法15

1.2.5 流体的流量及流速17

1.2.6 梯度、散度及旋度18

1.2.7 流函数23

1.2.8 势函数26

1.3.1 流体质量平衡方程式——连续性方程式28

1.3 动量传输的基本定律28

1.3.2 粘性流体动量平衡方程式(纳维——斯托克斯方程)31

1.3.3 理想流体动量平衡方程式——欧拉方程36

1.3.4 伯努利方程37

1.3.5 流体静力平衡方程式46

1.3.6 紊流动量传输方程简介51

1.3.7 附面层积分方程简介52

1.4 流体动量传输中的阻力55

1.4.1 不可压缩流体的管流摩阻55

1.4.2 管流局部阻力损失60

1.4.3 管流系统的阻力损失61

1.4.4 绕流阻力64

1.5 流体的流出65

1.5.1 不可压缩流体自小孔的流出65

1.5.2 可压缩性流体的流出67

1.5.3 液体通过容器底部小孔的流出75

1.6 射流76

1.6.1 自由射流76

1.6.2 两自由射流相互作用79

1.6.3 半限制射流——射流与平面相遇81

1.6.4 限制射流83

1.6.5 旋转射流84

1.7 两相动量传输简介89

1.7.1 气、液两相流动89

1.7.2 气、固两相流动91

1.8 相似原理及因次分析98

1.8.1 相似的概念99

1.8.2 相似定理102

1.8.3 相似原理求解物理方程103

1.8.4 因次分析及π定理106

1.8.5 相似模型法108

1.9 习题112

第2章 热量传输117

2.1 基本概念及基本定律117

2.1.1 基本概念117

2.1.2 基本定律119

2.2.1 一维平壁稳定导热125

2.2 稳定导热125

2.2.2 一维圆筒壁稳定导热130

2.3 对流换热137

2.3.1 概述137

2.3.2 流体流过平板时的对流换热139

2.3.3 流体在管内流动时的对流换热143

2.3.4 流体通过其他物体时的对流换热148

2.3.5 自然对流换热153

2.4 辐射换热156

2.3.6 强制对流与自然对流共同存在时的对流换热156

2.4.1 热辐射的基本概念157

2.4.2 热辐射的基本定律159

2.4.3 固体表面间的辐射换热166

2.4.4 气体与固体间的辐射换热176

2.4.5 对流与辐射共同存在时的热量传输184

2.5 不稳定导热184

2.5.1 不稳定导热中的基本概念185

2.5.2 第三类边界条件下的薄材加热187

2.5.3 第三类边界条件下有限厚物体的不稳定导热189

2.6.4 第一类边界条件下有限厚物体的不稳定导热194

2.5.5 通过表面热通量qw为常数的第二类边界条件下的不稳定导热196

2.6 导热的有限差分解法198

2.6.1 有限差分法的基本概念198

2.6.2 稳定导热的差分解法199

2.6.3 一维不稳定导热的差分解法203

2.7 习题206

第3章 质量传输209

3.1 质量传输的基本概念及基本定律209

3.1.1 浓度及其表示方法209

3.1.2 质量传输基本定律211

3.2 扩散传质216

3.2.1 稳定扩散传质216

3.2.2 不稳定扩散传质218

3.3 对流传质220

3.3.1 对流传质的基本概念220

3.3.2 流体流过物体表面时的对流传质222

3.4 动量、热量、质量传输的类比223

3.4.1 雷诺类似律223

3.4.3 热量、质量传输共同存在时的类比关系224

3.4.2 柯尔本类似律224

3.5 习题225

第4章 燃料及燃烧计算226

4.1 燃料的通性226

4.1.1 燃料的化学组成226

4.1.2 燃料的发热量230

4.2 燃料的燃烧231

4.2.1 气体燃料的燃烧231

4.2.3 固体燃料的燃烧234

4.2.2 液体燃料的燃烧234

4.3 燃烧计算235

4.3.1 燃料燃烧的分析计算法235

4.3.2 经验公式计算法241

4.3.3 空气消耗系数242

4.4 燃烧温度及其计算245

4.4.1 燃烧温度的概念245

4.4.2 燃烧温度的计算248

4.4.3 影响燃烧温度的因素250

4.5 习题250

5.1.1 热气体的压头252

5.1 热气体相对于大气的特殊规律252

第5章 冶金炉内气体流动252

5.1.2 热气体平衡方程式255

5.1.3 热气体管流的伯努利方程式255

5.1.4 热气体管流时的阻力损失计算256

5.2 排烟系统及烟囱257

5.2.1 烟囱257

5.2.2 烟道260

5.3.1 供气管道263

5.3 供气系统及其有关计算263

5.3.2 常用风机简介264

5.3.3 离心式通风机特性及选择计算266

5.3.4 喷射器272

5.4 习题276

第6章 冶金炉内传热278

6.1 火焰炉炉膛内热交换278

6.1.1 火焰炉炉膛内传热量的计算公式278

6.1.2 炉膛热交换公式的分析280

6.2 散料层内热交换283

6.2.1 料块内部热阻很小(Bi≤0.25)时的热交换284

6.2.2 炉气与料块间的换热系数286

6.2.3 考虑料块内热阻时的热交换287

6.3 余热利用设备及其热工计算287

6.3.1 换热器288

6.3.2 蓄热室295

6.4 习题300

第7章 热平衡及?平衡301

7.1 热平衡301

7.1.1 概述301

7.1.2 热收入项计算302

7.1.3 热支出项计算303

7.1.4 热平衡表的编制及燃料消耗量的确定305

7.2 ?及?平衡306

7.2.1 ？及？值计算306

7.2.2 ？损的计算307

7.2.3 用?的观点对冶金燃料进行评价308

7.2.4 ?平衡及其热工分析309

附录311

主要参考文献336