强化传热新技术及其应用

强化传热新技术及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社
作者:崔海亭
出品人:
页数:333
译者:
出版时间:2006-1
价格:29.0
装帧:平装
isbn号码:9787502578572
丛书系列:
图书标签:
  • 超导
  • 物理
  • EE
  • 强化传热
  • 传热技术
  • 传热学
  • 热交换器
  • 节能技术
  • 流体流动
  • 传热增强
  • 微通道
  • 新型材料
  • 工程应用
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具体描述

本书介绍了强化传热技术的基础理论、国内外近年来的一些研究成果和最新进展,详细地介绍了螺旋槽纹管、旋流管、波纹管、内插物及其他新型强化新技术的强化传热机理及应用,凝结换热的强化传热方法,强化传热在车辆冷却传热、动力工程、化工工程和其他工程中的应用等内容。可供化工、石化、化工设备、热能动力、轻工、暖通空调等部门的工程技术人员及设计人员参考,也可作为大学本科、研究生的学习参考资料。

《高温高压流体动力学与换热器设计》 本书深入探讨了高温高压流体在复杂系统中的运动规律及其与周围介质的传热机理,为设计更高效、更安全的换热设备提供了坚实的基础。全书分为五个主要部分,层层递进,力求全面覆盖该领域的核心知识与前沿进展。 第一部分:高温高压流体流动理论基础 本部分首先回顾了经典流体力学中的基础方程,如纳维-斯托克斯方程、连续性方程和能量方程,并在此基础上,重点阐述了高温高压环境下流体性质的变化,包括其密度、粘度、热容、导热系数等随温度和压力的非线性演变。我们将详细介绍热力学状态方程在描述这些变化中的作用,并引入了压缩因子、逸度系数等概念,以更精确地表征高温高压流体的行为。 在此基础上,本书将详细分析高温高压流体在管道、通道内的流动特性。我们将深入探讨边界层理论在高温高压条件下的适用性与修正,分析层流、湍流的转变机制,并重点研究高压引起的流体压缩效应和温度梯度产生的密度梯度对流动的影响。对于多相流,我们将重点关注气液两相流、液液两相流在高温高压下的流动形态、相间传质传热规律,以及相界面的动力学行为。 第二部分:传热机理与强化传热策略(非新技术) 本部分专注于高温高压流体与固体壁面之间的传热过程,着重于基础传热机理的深入分析。我们将从对流传热、传导传热和辐射传热三个基本模式出发,详细介绍其在高温高压条件下的特点。 在对流传热方面,本书将深入剖析自然对流和强制对流的机制,重点关注在高温高压下,浮升力、压差驱动力以及流体粘度变化对换热系数的影响。我们将详细推导努赛尔特数(Nu)与雷诺数(Re)、普朗特数(Pr)、格拉斯霍夫数(Gr)等无量纲参数的关系,并介绍不同流动形态下的关联式。 传导传热部分,我们将分析固体壁面内部的热量扩散过程,尤其是在热源或热沉强度极大、梯度显著的情况下,材料的热导率变化对温度分布的影响。 辐射传热方面,尤其是在高温环境下,辐射将成为不可忽视的传热方式。本书将详细介绍黑体辐射、灰体辐射定律,以及气体、蒸汽、颗粒物等对辐射的吸收、透射和发射特性。我们将讨论如何在高温高压系统模型中准确耦合辐射传热。 第三部分:换热器类型与传热特性分析 本部分将系统介绍各类适用于高温高压工况的换热器,并分析其核心传热特性。 管壳式换热器: 我们将详细解析其结构组成、流体分布方式(同程、逆程、混流),重点关注管束排列、挡板设计对流体流动阻力和换热效率的影响。对于高温高压工况,我们将重点讨论管板、壳体的强度计算、热应力分析,以及密封技术的选择。 板式/板翅式换热器: 介绍其紧凑结构带来的高比表面积优势,分析不同板型(波纹板、光滑板)的流体流动和换热特性,以及在高温高压下材料选择和密封可靠性问题。 螺旋板换热器: 探讨其独特的螺旋流道设计如何增强流体湍动,提高换热系数,并分析其在高压下的结构强度要求。 套管式换热器: 分析其结构简单、易于清洁的优点,研究内外流体在环形空间内的传热特点,以及在高压下的壁厚计算和连接可靠性。 对于每种换热器,我们将结合流体力学与传热理论,对典型的工况进行传热计算方法介绍,包括传热系数的确定、热负荷的计算、以及表面传热面积的校核。 第四部分:换热器设计与优化方法 本部分将系统阐述换热器从概念设计到详细设计的全过程,并引入先进的优化技术。 设计流程与规范: 介绍国内外相关的换热器设计标准和规范(如ASME、TEMA等),涵盖材料选择、应力分析、密封设计、安全裕度等方面的要求。 传热性能仿真分析: 重点介绍计算流体力学(CFD)在换热器设计中的应用,包括网格划分、物理模型选择(如湍流模型、传热模型),以及如何通过CFD仿真预测流场分布、温度场和换热性能,并为优化提供依据。 结构强度与可靠性分析: 详细讲解高温高压换热器在承受内外部压力、热应力、振动载荷下的结构设计原则。我们将介绍有限元分析(FEA)在评估应力集中、变形、疲劳寿命方面的作用,以及失效模式分析。 热力学优化与经济性分析: 介绍基于传热-压降权衡的换热器性能优化方法,探讨如何通过调整几何参数(如流道宽度、翅片高度、挡板间距等)来提高效率、降低能耗。同时,我们将引入生命周期成本分析,从投资、运行、维护等多个角度评估换热器的经济性。 第五部分:典型应用领域与案例研究 本部分通过分析具体工程实例,展示高温高压换热器在各个领域的实际应用。 能源工程: 聚焦于火力发电厂的锅炉过热器、再热器、省煤器,核电站的蒸汽发生器、稳压器,以及地热发电系统中的换热设备。我们将分析这些设备在高温高压条件下的设计挑战与解决方案。 石油化工: 探讨炼油、化工过程中各种反应器、蒸馏塔、冷却器等换热设备的设计与运行,特别是在处理高粘度、易结焦、腐蚀性介质时的特殊要求。 航空航天: 分析航空发动机中的热交换器、航天器中的热控系统,这些系统需要在极端温度和压力条件下实现高效可靠的传热。 工业过程: 涵盖冶金、水泥、玻璃等行业的熔炉、热风炉、余热回收装置等,展示如何在高温高压和恶劣环境中保障换热设备的稳定运行。 本书力求通过理论讲解、方法介绍和案例分析的有机结合,为读者提供一个全面、深入的理解平台,使其能够更好地应对高温高压流体动力学与换热器设计中的复杂问题,从而推动相关工程技术的进步。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的出版,无疑为从事热管理、能源工程以及相关领域研究和工程实践的专业人士提供了一份宝贵的参考。我个人尤其关注的是书中关于“热管”技术的发展与创新。我记得书中详细介绍了几代热管的发展历程,从最初的二相流体管到近年来备受瞩目的重力热管、脉动热管以及微型热管,每一种都对应着不同的工作原理和应用场景。例如,在介绍脉动热管时,作者不仅详细描述了其独特的非平衡二相流动机制,还通过大量图示和数据,展现了其在瞬态传热、高效散热等方面的巨大潜力,特别是在电子设备散热、航空航天器温度控制等领域。我印象深刻的是,书中还探讨了如何通过改变管径、管壁材料、工作介质以及内部结构设计(如增加毛细结构)来进一步提升热管的传热性能和可靠性。书中对于各种材料选择的分析,比如铜、铝、不锈钢等在不同工作温度和介质下的耐腐蚀性和导热性差异,以及它们对热管整体性能的影响,都进行了详尽的阐述。此外,书中还对热管在集成电路散热、LED照明散热、以及航天器热控系统等方面的具体应用案例进行了深入的剖析,提供了许多值得借鉴的设计思路和工程经验。对于那些希望在传热领域进行技术革新或寻求更优解决方案的研究者和工程师来说,这本书无疑是一本不可多得的案头必备。

评分☆☆☆☆☆

《强化传热新技术及其应用》一书中关于“生物医学传热”的内容,让我对这项交叉学科的潜力有了全新的认识。我一直认为,将物理学原理应用于生命科学领域,能够带来许多突破性的进展。书中详细介绍了热传递在生物体内的复杂过程,例如细胞内的热量产生与传递,以及如何在医学诊断和治疗中应用强化传热技术。我特别关注书中关于“局部加热疗法”和“冷冻治疗”的章节,作者深入分析了如何通过精确控制局部温度来达到治疗目的,例如在肿瘤治疗中,通过局部加热技术来杀灭癌细胞,或者在组织移植前,通过冷冻保存技术来延长组织的可存活时间。书中还探讨了如何利用微流控技术和纳米技术来设计更精密的生物传热系统,例如在药物递送过程中,利用温度刺激来控制药物的释放,或者在生物传感领域,利用温度变化来检测特定的生物分子。书中对于生物组织的热物理性质、热传导系数随温度和组织成分的变化等方面的分析,都让我看到了未来医学发展的重要方向。这本书让我意识到,强化传热技术不仅能够服务于工业和能源领域,更能在关乎人类健康的生物医学领域发挥巨大的作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验,让我深刻体会到“技术迭代”的魅力,尤其是在我所研究的超临界流体传热领域。书中关于“超临界流体强化传热”的部分,让我大开眼界。我一直认为超临界流体因其独特的流体性质,在高温高压下表现出类似气体和液体的双重特性,从而能够在传热过程中实现非常高的传热系数,这在发电、化工等领域具有巨大的应用潜力。书中系统地梳理了CO2、水等超临界流体在不同传热构件(如管内流、翅片表面流)中的传热特性,并详细分析了影响其传热性能的关键因素,如压力、温度、流速以及物性参数的变化。我特别注意到书中关于“湍流增强”和“湍流减缓”在超临界流体传热中的作用的讨论,以及如何通过优化流道设计、添加导热增强结构来进一步提升其传热效率。书中还对超临界CO2循环(S-CO2 Cycle)进行了详细介绍,并分析了其在高温热源利用、核能发电等领域的应用前景,这与我目前的研究方向非常契合。书中对于超临界流体在高温高压下的相变行为、热物理性质变化规律的深入剖析,以及对实验测量技术和数值模拟方法的介绍,都为我提供了宝贵的研究思路和方法论。

评分☆☆☆☆☆

我一直对如何更有效地传递热量抱有浓厚的兴趣,尤其是当它涉及到能够极大地缩短工业生产周期、提升能源利用效率,甚至在航空航天、新能源等前沿领域发挥关键作用时。当我翻开这本《强化传热新技术及其应用》时,我首先被它那严谨的学术态度和系统性的内容组织所吸引。书中并非简单罗列各种技术,而是从基础的传热机理出发,深入浅出地剖析了各种强化传热技术背后的物理原理。例如,在讲解微尺度强化传热时,作者不仅详细阐述了表面粗糙化、翅片结构设计等常规手段,更着重介绍了纳米流体、相变微通道等新兴技术。我特别留意到关于纳米流体部分,作者详细列举了不同纳米颗粒(如氧化物、金属、碳基材料)在不同基液中的性能表现,以及它们对传热系数提升的机理分析,例如通过布朗运动、热边界层削弱等方式。同时,书中也毫不避讳地指出了这些技术在实际应用中可能遇到的挑战,如纳米颗粒的稳定性、堵塞问题以及成本控制等,这使得整个论述更加客观和全面。此外,书中关于换热器结构优化设计的部分,也让我受益匪浅。通过对不同类型换热器(如板式、管壳式、螺旋板式)的深入比较,并结合流体动力学和传热学理论,给出了如何根据具体应用场景选择最优结构、如何通过数值模拟优化翅片形状和布置等方面的指导。这种将理论与实践紧密结合的写法,让我在阅读过程中能够清晰地理解技术原理,并为我将来在实际工程中遇到的问题提供解决思路。

评分☆☆☆☆☆

《强化传热新技术及其应用》这本书,从我个人的角度来看,它最吸引我的地方在于其对“微尺度传热”的深入挖掘和前沿探索。我一直认为,随着电子器件集成度的不断提高,微电子芯片的散热问题变得越来越严峻,而微尺度强化传热技术正是解决这一问题的关键。书中对微翅片、微通道、微坑结构等微观传热单元的设计与优化进行了详尽的阐述,并结合了数值模拟和实验验证的方法,深入分析了流体在微尺度通道内的流动与传热特性。我尤其对书中关于“蒸发冷却”在微尺度传热中的应用部分印象深刻,作者详细介绍了如何通过设计微结构来促进液体的汽化和蒸汽的有效排出,从而实现高效的散热。书中还提到了如“微型热管”、“基于微喷射的冷却”等多种新兴的微尺度冷却技术,并对其工作原理、性能特点以及在高性能计算、移动设备等领域的应用前景进行了展望。书中对于微尺度传热过程中可能存在的流动分离、表面张力效应以及毛细现象等复杂物理过程的分析,都让我对其复杂性有了更深的认识。对于致力于微电子热管理、微机电器件等领域的研究者而言,这本书无疑是一本不可或缺的参考手册。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在新能源领域工作的工程师,我一直致力于寻找能够提高能源转化效率、降低能源损耗的解决方案。当我阅读《强化传热新技术及其应用》时,我发现书中对于“蓄热技术”的论述,尤其是结合了强化传热的蓄热系统,给我带来了深刻的启发。书中详细介绍了不同类型的蓄热材料(如显热蓄热、潜热蓄热、化学反应蓄热),并重点阐述了如何通过改进蓄热体结构、优化换热器设计来提高充放热速率和能量密度。我尤其对书中关于“相变蓄热材料(PCM)”的应用部分印象深刻。作者不仅分析了各种PCM(如石蜡、水合物、盐类水合物)的相变温度、潜热、热导率等关键参数,还深入探讨了如何通过添加导热增强材料(如石墨烯、金属泡沫)或构建多孔复合结构来克服PCM自身导热系数低的缺点,从而实现高效的能量储存和释放。书中还列举了大量PCM在太阳能热利用、工业余热回收、建筑节能等领域的实际应用案例,并对系统的整体性能进行了详细的评估。此外,书中对于不同蓄热系统(如固定床蓄热、流化床蓄热)的优缺点对比,以及如何根据具体需求进行系统集成和优化,也提供了非常具有指导意义的内容。这本书让我对如何将强化传热技术与高效储能相结合,从而构建更具经济性和可持续性的能源系统有了更深入的理解。

评分☆☆☆☆☆

我在阅读《强化传热新技术及其应用》时,最感到欣喜的是它对“复合强化传热”这一前沿领域的系统性介绍。我一直认为,单一的强化传热技术往往存在局限性,而将多种强化传热方式进行有机结合,通过协同效应来达到更优的传热效果,是未来发展的重要方向。书中详细阐述了多种复合强化传热的策略,例如将表面粗糙化与翅片结构相结合,将微通道与纳米流体联用,以及将热管与强制对流相结合等等。我特别对书中关于“多孔介质强化传热”的章节感到震撼,作者深入分析了多孔介质的结构参数(孔隙率、孔径分布、连通性)对流体流动和热量传递的影响,并介绍了如何通过合理设计多孔结构的孔隙率、介孔和宏孔结构等来优化传热性能。书中还详细介绍了将多孔介质应用于蓄热、催化反应器、以及先进的隔热材料等方面的应用案例,并对其传热机理进行了深入的剖析。此外,书中还对基于电磁场、声场等外部激励的复合强化传热技术进行了介绍,例如通过电场诱导的电动力学效应来增强流体的混合和传热。这些内容为我提供了全新的研究视角和技术思路,让我认识到强化传热技术发展的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

我从这本书中获得了关于“高超音速飞行器热防护”方面非常宝贵的知识。我一直对航空航天领域充满兴趣,而飞行器在高超音速飞行时面临着极其严峻的热环境挑战,如何有效地进行热防护,保证飞行器的结构安全和任务完成,一直是困扰工程师的难题。书中关于“烧蚀材料”、“热障涂层”以及“主动冷却技术”在高温气动加热环境下的应用,给我留下了深刻的印象。作者详细阐述了不同烧蚀材料(如酚醛树脂基、碳-碳复合材料)在高温氧化、化学反应以及相变过程中的烧蚀机理,以及如何通过优化材料组分和结构来提高其耐烧蚀性能。同时,书中还对各种热障涂层(如氧化锆基、铪基)的制备工艺、热物理性能以及在高温氧化和热冲击下的稳定性进行了深入的分析。尤其让我感到兴奋的是,书中对“热管式热防护系统”和“再生冷却系统”在飞行器上的应用进行了详细的介绍,这些主动冷却技术能够有效地将吸热量转移到远离关键部件的区域,从而大大降低飞行器的表面温度。这本书为我揭示了如何将先进的传热技术应用于极端高温环境下,为解决航空航天领域的关键技术难题提供了重要的参考。

评分☆☆☆☆☆

我在阅读《强化传热新技术及其应用》时,对书中关于“多相流强化传热”的章节尤为着迷。我一直认为,在许多工业过程和自然现象中,都存在着复杂的多相流体(如气液两相流、液固两相流)的传热过程,而对其进行强化,能够带来显著的效率提升。书中详细阐述了在沸腾、冷凝、雾化等过程中,如何通过改变流道结构、引入湍流增强器、使用添加剂等方式来提升传热系数。我印象深刻的是,书中关于“喷雾冷却”和“微气泡强化传热”的讨论,作者详细介绍了如何通过优化喷雾参数(液滴大小、速度、分布)和微气泡的产生与分布来最大化冷却效果。书中还对气液两相流中的传热机理进行了深入的分析,例如汽液界面的相变过程、流型对传热性能的影响等,并提供了多种数值模拟方法来预测和优化多相流的传热特性。书中还结合了许多实际应用案例,例如在电力设备、化工反应器、以及集成电路散热等领域,如何通过强化多相流传热来提高系统的效率和可靠性。这本书让我认识到,理解和掌握复杂多相流体的传热行为,对于实现高效的能量转换和物质传递至关重要。

评分☆☆☆☆☆

《强化传热新技术及其应用》这本书,在内容深度和广度上都给我留下了深刻的印象。特别是在“环境工程中的强化传热应用”这一部分,让我看到了这项技术在解决全球性环境问题中的巨大潜力。书中详细介绍了强化传热技术在空气污染控制、水污染治理、以及废弃物能源化等方面的应用。我尤其关注书中关于“烟气余热回收”和“工业废水处理”的章节。作者阐述了如何通过采用高效的换热器设计,如带翅片的换热管、金属泡沫换热器等,来最大化地回收工业排放烟气中的显热和潜热,从而降低能源消耗和温室气体排放。同时,书中还介绍了如何利用强化传热技术来提高工业废水的处理效率,例如通过强化蒸发、膜蒸馏等工艺,将废水中的污染物分离,并实现水资源的循环利用。书中还探讨了将生物质能源化过程中涉及到的强化传热技术,如气化、燃烧等过程的传热优化,为实现清洁能源生产提供了思路。这本书让我认识到,强化传热技术不仅是提升效率的工具,更是实现可持续发展和环境保护的重要支撑。

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着重关注了第4章和第7章。很实在。

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着重关注了第4章和第7章。很实在。

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着重关注了第4章和第7章。很实在。

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着重关注了第4章和第7章。很实在。