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流动传热过程的数值预测

本书的撰写本着注重应用的原则,尽量避免重复前辈在流动传热数值计算方面的工作,在介绍理论的同时,突出了作者多年来在数值计算方面的经验体会及在工程应用方面取得的成果。本书以流动传热为主线,算例涉及面广,可作为本科生、研究生、科研人员及行业技术人员可用来作为参考。

作者:曾卓雄、付在国、胡瓅元、王程遥
定价:99
印次:1-1
ISBN:9787302545255
出版日期:2020.08.01
印刷日期:2020.08.06

《流动传热过程的数值预测》介绍了数值流动传热的基本理论及其在电力生产等(燃烧器内部燃烧、换热器换热、工质输送、NOx排放影响)工程中的应用。主要涉及先进驻涡燃烧室与旋流冷壁燃烧室内的燃烧传热流动,火电厂H形翅片管、火电厂纵向涡发生器、方腔及极寒地区土壤与流体输送管道的传热,以及火电厂锅炉低NOx生成及排放。 本书可作为航空、航天、石油、化工、冶金、能源动力等领域的高校教师、研究生和相关科研人员科研、教学和学习的参考用书。

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前言 目前,学术界经典的数值流动传热学理论的专著数量不少,如Patankar教授的Numerical Heat Transfer and Fluid Flow 和陶文铨院士的《数值传热学》等。尤其是陶文铨院士的《数值传热学》,是全国引用次数最高的20本专著之一。 为使本书具有完整性和可读性,作者相应地介绍了流动传热数值计算方面的一些必要知识。但为了避免重复前辈的工作,本书的撰写本着注重应用的原则,在介绍理论的同时,突出了作者多年来在数值计算方面的经验体会和在电力工程等领域的应用成果, 主要涵盖了燃气轮机燃烧室流动燃烧、火电厂换热器换热、工质输送、NOx排放等。 本书共分为8章: 第1章介绍了流动传热数值模拟理论,包括控制方程、离散方程的性质、速度场计算及湍流模拟方法; 第2章介绍了H形翅片管的湍流传热特性,包括单H形和双H形翅片管对流换热对比; 第3章阐述了纵向涡发生器强化单H形翅片的湍流换热特性,包括不同类型纵向涡发生器的翅片换热、利用场协同原理分析纵向涡发生器强化换热机理; 第4章阐述了先进驻涡燃烧室(AVC)的流动传热机理,包括AVC流动传热的场协同分析; 第5章介绍了射流对涡旋燃烧室流动的影响,包括中心空气射流对旋流冷壁燃烧室燃烧流动的影响、冷气射流及燃料射流对先进驻涡燃烧流动的影响; 第6章介绍了 方腔内的自然对流,包括内置有圆管的方腔内的共轭自然对流、内壁面带翅的方腔内的自然对流; 第7章讨论了极寒地区流体输送管道与周围土壤环境的换热,包括埋地管道的热学模型及求解、极寒地区流体输送管道对土壤的热力影响; 第8章介绍了火电厂锅炉低NOx排放,包括锅炉燃烧流动特性和低NOx的生成及排放。 本书涉及的研究工作有幸得到国家重点研发计划项目(2018YFB0604204)的资助。感谢华东交通大学潘阳教授在本书撰写过程中给予的帮助。 感谢南昌航空大学孙海俊、上海交通大学李凯和王振、中航工业608所王志凯和王漳军、上海电力大学王浩渊等,感谢北京石油化工学院宇波教授,他们的合作使本书的内容丰富了很多。 由于作者水平和能力有限,书中难免有错误,望广大同行专家和读者在阅读本书后提出宝贵意见。 曾卓雄付在国胡瓅元王程遥 2018年11月于上海

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  • 曾卓雄,教授,国家自然科学基金和中国博士后科学基金函评专家,江西省新世纪百千万工程人选,国家科技部煤炭清洁高效利用和新型节能技术重点专项核心专家库成员,SCI期刊《Journal of Hydrodynamics》编委 和 中文核心期刊 《水动力学研究与进展》编委。1995年获西北工业大学航空发动机学士学位,1998年获西北工业大学火箭发动机硕士学位,2001年底西安交通大学动力工程及工程热物理专业全日制博士毕业后到南昌航空大学任教。2004年-2006年在清华大学动力工程及工程热物理专业从事全日制博士后研究工作,合作导师周力行/张健教授。2011年-2012年在西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室做访问学者,合作导师陶文铨院士。2014年底到上海电力学院任教。一直从事传热流动燃烧方面的相关研究。主持了包括国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、航空科学基金、江西省自然科学基金和中国博士后科学基金等在内的课题10余项,在核心刊物等期刊上发表学术论文100余篇(排名前2),其中SCI/EI收录60余篇,出版专著2部(排名第1)。获江西省高校科技成果三等奖1项(排名第1)。培养研究生20余名,多名获研究生国
  • 相比于传统的学术专著,《流动传热过程的数值预测》在内容上也更加注重实际应用,在介绍理论的同时,重点阐述了作者多年来在数值模拟方面的经验体会,使得相关专业的本科生、研究生们等能够迅速进行数值预测。书中所列举的数值预测算例也非常典型,分析角度和方法不同,涉及问题较广,包括燃烧器燃烧流动传热,火力发电厂烟气与翅片管的强化换热,极寒地区土壤与流体输送管道换热,以及火电厂锅炉低NOx生成及排放等,可为相关领域的研究人员提供较为丰富的实例。
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  • 目录

    第1章流动传热数值模拟理论

    1.1控制方程

    1.1.1系统与控制体

    1.1.2控制守恒方程

    1.1.3边界条件与初始条件

    1.2离散方程的性质

    1.2.1离散方程的相容性

    1.2.2数值解的离散误差

    1.2.3数值解的舍入误差

    1.2.4离散格式的稳定性

    1.2.5离散方程的收敛性

    1.2.6守恒性

    1.2.7迁移性

    1.2.8假扩散

    1.3网格

    1.3.1网格质量评价标准

    1.3.2网格类型选取

    1.4速度场计算

    1.4.1SIMPLE算法

    1.4.2基于SIMPLE算法思想的其他改进算法

    1.5湍流数值模拟方法

    1.5.1湍流模型

    1.5.2大涡模拟

    参考文献

    第2章H形翅片管湍流传热特性

    2.1研究概况

    2.2单H形和双H形翅片管对流换热

    2.2.1计算模型和方法

    2.2.2计算结果和分析

    参考文献

    第3章纵向涡发生器强化单H形翅片湍流换热特性

    3.1研究概况

    3.2不同类型纵向涡发生器的翅片换热

    3.2.1计算模型和方法

    3.2.2加装矩形小翼纵向涡发生器的单H形翅片流动换热

    3.2.3加装三角形小翼纵向涡发生器的单H形翅片流动换热

    3.2.4矩形小翼和三角形小翼纵向涡发生器的单H形翅片流动

    换热对比

    3.3利用场协同原理分析纵向涡发生器强化换热机理

    3.3.1场协同原理

    3.3.2不同攻角纵向涡发...

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