导语

  

内容提要

  

    火积这一概念是过增元院士等通过热电类比提出的一个新的概念，并且基于能量守恒方程推导了平衡方程，并提出耗散和耗散热阻等概念。通过平衡方程建立了系统内部传热引起的耗散与边界换热温差、热流之间的关系，为传热过程和热系统的优化提供了新的方法。  
    《传热■理论及其应用(精)》内容包括这一概念的提出及其物理意义，孤立系统的减少原理，导热、对流和辐射换热系统中的平衡方程和最小耗散热阻原理，分析在导热、对流、辐射、换热器和热系统优化中的应用，以及分析与熵分析的对比等。
    本书可作为热工类和能源动力类等有关专业的研究生课程或本科生选修课的教学用书，也可作为从事传热和热系统设计与科学研究人员的参考书。

前言
主要符号表
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第1章  熵与火积
  1.1  熵
    1.1.1  可用能(火积)
    1.1.2  系统与环境的相互作用
    1.1.3  熵的宏观物理意义
    1.1.4  熵分析在传热问题中的应用
  1.2  火积
    1.2.1  引入新物理量——火积的原因
    1.2.2  火积的引入
    1.2.3  火积耗散与火积平衡方程
    1.2.4  火积的宏观物理意义
    1.2.5  火积耗散的物理意义
    1.2.6  火积与热质势能
  1.3  线性输运过程的最小作用量原理
    1.3.1  最小作用量原理
    1.3.2  昂萨格的最小能量耗散原理
    1.3.3  线性输运过程的最小作用量原理
    1.3.4  导热过程的最小作用量原理
  1.4  小结
  参考文献
第2章  导热过程的最小火积耗散热阻原理及其应用
  2.1  含有内热源的导热过程的火积平衡方程
  2.2  导热过程的最小火积耗散热阻原理
  2.3  体点散热问题的优化
    2.3.1  体点散热问题及其火积耗散优化准则
    2.3.2  双出口温度、热导率连续变化的体点问题热导率的优化布局
    2.3.3  高热导率材料为常数的体点导热优化
    2.3.4  非均匀内热源区域的高热导率材料分布的优化
    2.3.5  构型结构尺寸的火积耗散优化
    2.3.6  构型方法与最小火积耗散原理比较
  2.4  最小火积耗散热阻原理的应用
    2.4.1  平板太阳能集热器的结构优化设计
    2.4.2  多孔隔热材料的结构优化设计
  2.5  小结
  参考文献
第3章  对流换热的最小火积耗散热阻原理及其应用
  3.1  对流换热的最小熵产原理
  3.2  对流换热的火积耗散极值原理和最小火积耗散热阻原理
  3.3  对流换热优化的场协同方程
  3.4  基于最小传热熵产的对流换热优化的欧拉方程
  3.5  最小火积耗散热阻与最小传热熵产的优化结果对比
  3.6  湍流换热优化的场协同方程
  3.7  小结
  参考文献
第4章  换热器的最小火积耗散热阻原理
  4.1  现有的换热器性能分析方法简介
    4.1.1  对数平均温差法
    4.1.2  效能-传热单元数法
    4.1.3  效率分析法
    4.1.4  熵产分析法
  4.2  换热器的温差场均匀性原则
  4.3  两股流换热器的火积耗散热阻分析
    4.3.1  两股流换热器的火积耗散与熵产分析
    4.3.2  换热器的最小火积耗散热阻原理与温差场均匀性原则
    4.3.3  不同换热器的火积耗散热阻表达式
  4.4  三股流换热器的火积分析
    4.4.1  布局对换热热流、传热温差、火积耗散、火积耗散热阻和熵产的影响
    4.4.2  三股流换热器的场协同分析
  4.5  小结
  参考文献
第5章  含有相变和物性变化的传热过程的火积分析
  5.1  含有相变的传热过程的火积平衡方程
    5.1.1  含有气化相变传热的开口系火积平衡方程
    5.1.2  含有相变过程的焓火积计算
    5.1.3  非稳态固液相变换热的火积平衡方程
  5.2  含有相变过程的换热器的火积分析
    5.2.1  相变流体出口为两相
    5.2.2  相变流体出口为气态
    5.2.3  相变储热换热网络的火积优化
  5.3  变物性传热过程的火积分析
    5.3.1  变物性传热过程的火积平衡方程
    5.3.2  变物性条件下物体的火积及火积变化的计算
    5.3.3  两个变热物性物体在热平衡过程中火积的变化
    5.3.4  变物性传热过程的火积优化分析
  5.4  小结
  参考文献
第6章  火积在换热系统中的应用
  6.1  换热系统性能优化研究简介
    6.1.1  夹点法
    6.1.2  基于?分析的优化方法
    6.1.3  最小熵产优化方法
  6.2  换热系统整体性能分析的火积平衡方程法
  6.3  基于火积分析的典型换热系统的性能优化
    6.3.1  航天器热管理系统的整体性能优化
    6.3.2  中央空调冷冻水系统的整体性能优化
    6.3.3  集中供热系统的整体性能优化
  6.4  基于火积耗散热阻的换热器热路图
  6.5  常物性换热系统的热路图
    6.5.1  流体多回路换热系统的热路图
    6.5.2  单侧流体并联的换热器网络的热路图
    6.5.3  单侧流体串联的换热器网络的热路图
  6.6  基于热路图的集中供热系统的性能整体优化
    6.6.1  集中供热网络的热路图
    6.6.2  集中供热系统的约束方程构建
    6.6.3  优化结果与讨论
  6.7  火积理论在换热系统与换热过程分析和优化中的联系与区别
  6.8  小结
  参考文献
第7章  在热力系统中的应用
  7.1  气体压缩制冷系统的性能优化
    7.1.1  气体压缩制冷循环优化的常规思路
    7.1.2  气体压缩制冷系统的分析思路
    7.1.3  可逆非等熵压缩/膨胀的气体压缩制冷循环
    7.1.4  不可逆绝热压缩/膨胀的气体压缩制冷循环
  7.2  回热式气体压缩制冷系统性能整体优化
    7.2.1  传热过程分析
    7.2.2  热力过程分析
    7.2.3  优化问题的数学模型及求解
    7.2.4  优化结果及分析
  7.3  蒸汽压缩制冷系统的性能优化
    7.3.1  冷凝器中的传热过程分析
    7.3.2  蒸发器中的传热过程分析
    7.3.3  热功转换过程分析
    7.3.4  传热过程与热功转换过程整体分析
    7.3.5  优化结果及讨论
  7.4  小结
  参考文献
第8章  辐射传热的分析
  8.1  热辐射流的定义
  8.2  辐射换热流平衡方程与辐射换热耗散函数
    8.2.1  等温漫射灰体表面组成的封闭空腔辐射传热系统
    8.2.2  非等温漫射灰体表面组成的封闭空腔内的辐射传热
    8.2.3  非灰体漫射表面组成的封闭空腔的辐射传热
  8.3  辐射函数极小值原理
    8.3.1  热势表述的辐射函数极小值原理
    8.3.2  热流表述的辐射函数极小值原理
    8.3.3  两种表述之间的关系
  8.4  辐射耗散极值原理与最小辐射热阻原理
    8.4.1  辐射耗散极值原理
    8.4.2  最小辐射热阻原理
  8.5  辐射耗散极值原理与最小熵产原理的对比
  8.6  辐射耗散极值原理的应用
    8.6.1  三块无限大平行平板之间的辐射传热优化
    8.6.2  辐射耗散极值与温度场均匀化设计
    8.6.3  光谱辐射耗散极值原理的应用
  8.7  对辐射传热原理的认识与讨论
    8.7.1  理论分析
    8.7.2  两种辐射流的定义在优化应用中的比较
  8.8  小结
  参考文献
附录A 单原子气体的微观表述
  A.1  的微观表达式
  A.2  热平衡过程中系统微观状态数、熵和的变化
  参考文献
附录B 热力学循环的分析
  B.1  热量与功的定义
  B.2  卡诺循环的分析
    B.2.1  卡诺循环的平衡问题
    B.2.2  热功转换对的影响
  B.3  热力学可逆循环的分析
    B.3.1  一般的热力学循环的平衡方程
    B.3.2  热量与功的不同点
    B.3.3  多热源热功转换系统的分析
    B.3.4  内可逆热力学循环的分析
  B.4  损失及其在闭口系统中的应用
    B.4.1  损失的定义及其构成分析
    B.4.2  闭口系统的分析
  B.5  最大损失原理的应用
    B.5.1  高温烟气加热的热力循环作功系统
    B.5.2  朗肯循环的优化分析
  B.6  熵产与的对比
    B.6.1  热力学系统的熵产分析
    B.6.2  热功转换过程的熵产分析与分析对比
  B.7  小结
  参考文献