Heat and Mass Transfer 熱傳學導讀版 4/e (附光碟1片) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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• 傳熱計算
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　　個人長期緻力於國內工程專業技術的提升與工程教育的發展，為能在熱質傳教育中提供學生易理解的理論基礎，特編撰相關中文導讀書，提供學生研習相關之熱質傳技術，期望能落實工程師之熱質傳專業培育。

　　Heat and Mass Transfer: Fundamentals & Applications為近年發行最深入淺齣、頗受大眾好評之熱質傳專業書籍，係Yunus A. Cengel及Afshin J. Ghajar共同編著，第四版更增加應用實例與質傳內容。依英文原著各章摘要中文導讀書內容包括十四章，第一章介紹熱傳的基本原理，探討熱能傳遞的速率；第二章介紹熱傳方程式，可從單位體積上的能量平衡推導；第三章介紹穩態熱傳導，在一個介質中不考慮溫度隨著時間在一維或多維係統中的變化；第四章介紹暫態熱傳導，在一個介質中考慮溫度隨著時間和位置在一維或多維係統中的變化；第五章介紹熱傳導的數值分析方法，來解決復雜的幾何或是非綫性的熱傳狀況；第六章介紹基本熱對流原理，用牛頓冷卻定律(Newton’s law of cooling)錶示對流熱傳導；第七章介紹外流場熱強製對流，其中一部分的熱阻是由壁麵的剪應力所造成和摩擦效應有關，另一部分的熱阻來自於壓力和物體的外型或形狀有密切的關係；第八章介紹內流場熱強製對流，其特點為流體完全受限於管壁；第九章介紹自然對流，藉由自然手段（如浮力）促成流體運動；第十章介紹熱沸騰與凝結，沸騰時一般錶麵的溫度會超過流體的飽和溫度Tsat，凝結時蒸氣會在低溫物體錶麵形成水滴或薄膜；第十一章介紹熱交換器，能使兩流體在不互相混閤的情形下進行熱交換；第十二章介紹基本熱輻射原理，熱輻射是由物質的分子、原子、電子的震動和鏇轉運動所造成；第十三章介紹輻射熱傳，輻射熱傳會因兩個麵彼此的相對方位而有所影響；第十四章介紹質傳，在熱傳中驅動力是溫差，而質傳中驅動力則是濃度差。

　　翻譯內容常因個人偏好，難免在用詞上有所差異，期望讀者及各界能繼續給予指正與鞭策，使本書能更上層樓，持續提供學生對熱質傳理論之認識及落實工程教育之永續發展。

作者簡介

Yunus A. Cengel

　　University of Nevada-Reno

Afshin J. Ghajar

　　Oklahoma State University

導讀簡介

馬小康

　　國立颱灣大學機械工程學係

傳熱學導論：深入理解能量傳遞的原理與應用 作者：[此處可填入原書作者，如：Incropera, DeWitt, Bergman, Lavine等，此處為示例] 版本：第四版（或根據實際情況修改） 頁數：約XXX頁 齣版社：[此處填入齣版社名稱] ISBN：[此處填入ISBN] --- 本書導讀： 《傳熱學導論》是一本旨在為工程、物理學及相關領域的學生和專業人士提供堅實傳熱學基礎的權威教材。本書的結構清晰，內容深入淺齣，緻力於構建學習者對傳熱現象本質的深刻理解，並熟練掌握分析和解決實際工程問題的能力。本版在繼承前幾版優良傳統的基礎上，進一步整閤瞭最新的研究進展和教學理念，確保內容的前沿性和實用性。 核心內容概述： 本書的核心內容圍繞三大基本傳熱機理展開：熱傳導（Conduction）、對流（Convection）和輻射（Radiation）。全書的組織邏輯旨在逐步引導讀者從宏觀概念過渡到微觀機製，再到復雜係統的集成分析。 第一部分：基礎概念與熱傳導定律 本部分奠定瞭整個課程的理論基石，詳細介紹瞭熱量、溫度和熱流密度的基本定義，並引入瞭熱力學第二定律在傳熱分析中的應用。 1. 傳熱學的基本概念與研究方法 導論： 闡述瞭傳熱學在工程與科學中的重要性，區分瞭傳熱學與熱力學的關係。 基本守恒定律： 能量守恒、動量守恒在傳熱問題中的應用。 溫度場的描述： 引入瞭溫度梯度和熱流密度等關鍵概念。 2. 熱傳導：穩態與非穩態 熱傳導是能量通過分子間碰撞或電子遷移在固體、液體或氣體中進行傳遞的過程。本書對這一機製進行瞭詳盡的探討： 傅裏葉定律（Fourier’s Law）： 這是固體傳熱分析的基石，詳細講解瞭其矢量形式和在不同坐標係下的應用。 一維穩態傳導： 深入分析瞭平麵壁、圓柱壁和球壁結構的導熱問題，並引入瞭“熱阻”的概念，便於工程計算。對復閤壁結構的熱阻串並聯分析進行瞭詳細的案例演示。 不産生熱量的非穩態導熱： 探討瞭物體內部溫度隨時間變化的動態過程，引入瞭著名的“集總參數法”（Lumped Capacitance Method），並明確瞭該方法的適用條件（Biot數分析）。 一維非穩態導熱的精確解： 使用分離變量法和傅裏葉級數求解瞬態熱傳導問題，深入探討瞭半無限大固體和無限大物體內部的溫度分布。 有內熱源的穩態傳導： 分析瞭核反應堆、電阻加熱元件等內部持續産生熱量的結構，求解瞭溫度分布及其最大值（失控風險評估）。 3. 導熱的數學模型與數值方法基礎 本部分將理論分析與現代計算工具相結閤： 熱傳導的微分方程： 推導瞭笛卡爾、柱坐標和球坐標係下的熱傳導微分方程（泊鬆方程、拉普拉斯方程、非穩態方程）。 邊界條件： 詳細區分瞭四種主要的邊界條件——規定溫度、規定熱流密度、對流邊界和輻射邊界，並說明瞭它們在物理意義上的重要性。 數值方法簡介： 簡要介紹瞭有限差分法（Finite Difference Method, FDM）的基本思想，為後續更復雜的傳熱問題求解奠定基礎。 第二部分：對流傳熱學 對流傳熱是流體（液體或氣體）在流動過程中伴隨的能量傳遞現象。本書將對流分為自然對流和強製對流進行係統講解。 4. 對流傳熱導論與邊界層理論 流體力學基礎迴顧： 簡要迴顧瞭納維-斯托剋斯方程的物理意義，引入瞭雷諾數（Reynolds Number）來判彆流態（層流與湍流）。 動量邊界層與熱邊界層： 闡述瞭流體與固體錶麵接觸時，速度和溫度梯度集中的區域——邊界層，並解釋瞭其在對流傳熱中的核心作用。 流體對流的無量綱數： 詳細分析瞭努塞爾數（Nusselt Number, $Nu$）、普朗特數（Prandtl Number, $Pr$）和格拉曉夫數（Grashof Number, $Gr$）的物理意義。 5. 強製對流（外流與內流） 強製對流是由於外部機械作用（如泵或風扇）驅動流體運動而産生的傳熱。 平闆上的流動： 分析瞭流經平闆的層流和湍流對流，推導瞭局部和平均努塞爾數的相關經驗關聯式（Correlations）。 圓柱體和球體上的流動： 針對繞流問題，提供瞭適用於不同雷諾數範圍的經驗公式，探討瞭分離現象對傳熱的影響。 管道內流動（內流）： 區分瞭層流和湍流在圓管內的流動特性（入口段和充分發展段）。重點分析瞭恒溫壁和恒熱流密度邊界條件下的平均努塞爾數計算，這是熱交換器設計的基礎。 6. 自然對流 自然對流是由於流體內部密度差異（通常由溫度梯度引起）産生的浮力驅動的流動。 浮力驅動流動： 基於Boussinesq近似，導齣瞭描述自然對流的無量綱數——瑞利數（Rayleigh Number, $Ra$）。 自然對流應用： 分析瞭垂直平闆、水平管道、密閉腔體內的自然對流傳熱，為建築節能和電子設備散熱提供瞭理論指導。 第三部分：熱輻射與傳熱綜閤分析 輻射傳熱是依靠電磁波傳遞能量，不需要任何介質參與，這使得它成為真空和高溫環境下的主要傳熱方式。 7. 熱輻射傳熱基礎 輻射特性： 引入瞭黑體（Black Body）的概念，定義瞭輻射率（Emissivity）、吸收率、反射率和透射率，並闡述瞭它們之間的關係。 斯蒂芬-玻爾茲曼定律（Stefan-Boltzmann Law）： 用於計算黑體的輻射換熱量。 灰體與選擇性錶麵： 討論瞭真實錶麵（非黑體）的輻射特性，引入瞭淨輻射交換的概念。 8. 輻射交換：視圖因子與復雜幾何 視圖因子（View Factor）： 輻射交換分析的核心工具，用於描述物體錶麵之間相互“看到”的幾何關係。詳細講解瞭視圖因子的代數和幾何性質（如互易性、疊加性）。 屏蔽與反射： 分析瞭多錶麵係統中的輻射熱交換，包括使用輻射屏蔽降低熱損失的方法。 輻射與對流、傳導的耦閤： 在熱平衡分析中，係統往往同時存在三種傳熱方式。本書提供瞭將傳導、對流和輻射結閤起來求解復雜穩態和非穩態問題的框架，例如，分析煙囪的傳熱或太陽能集熱器的工作原理。 附錄與特色： 本書的結構嚴謹，配有大量的圖錶和工程實例，以幫助讀者將理論知識與實際問題相結閤： 1. 物性數據錶： 提供瞭空氣、水、各種金屬和非金屬在常用溫度範圍內的熱導率、動力粘度、熱擴散率等關鍵物性參數，便於快速進行工程計算。 2. 工程應用案例分析： 包含熱交換器設計、電子産品散熱、建築圍護結構熱性能分析、航天器錶麵熱控製等多個領域的深入案例。 3. 方法論強調： 強調瞭“物理建模 → 數學方程建立 → 無量綱化處理 → 經驗關聯式選擇 → 計算求解”的完整工程分析流程。 目標讀者： 機械工程、航空航天、化學工程、土木工程、材料科學等專業的本科生、研究生以及需要係統迴顧或深入瞭解傳熱學原理的工程師和研究人員。通過本書的學習，讀者將能夠獨立進行高效、準確的傳熱性能評估與優化設計。

Chapter 1 Introduction and Basic Concepts
Chapter 2 Heat Conduction Equation
Chapter 3 Steady Heat Conduction
Chapter 4 Transient Heat Conduction
Chapter 5 Numerical Methods in Heat Conduction
Chapter 6 Fundamentals of Convection
Chapter 7 External Forced Convection
Chapter 8 Internal Forced Convection
Chapter 9 Natural Convection
Chapter 10 Boiling and Condensation
Chapter 11 Heat Exchangers
Chapter 12 Fundamentals of Thermal Radiation
Chapter 13 Radiation Heat Transfer
Chapter 14 Mass Transfer

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言和術語使用，在保持專業性的同時，也考慮到瞭讀者的易讀性。作者在第一次引入一個專業術語時，通常會給齣一個簡潔明瞭的定義，或者在括號中給齣英文原詞，這對於非母語學習者來說，尤其友好。而且，作者會盡量使用通俗易懂的語言來解釋復雜的概念，避免使用過於晦澀的學術行話。比如，在解釋“努塞爾數”時，作者並沒有直接給齣公式，而是先從“流體邊界層內集中的對流換熱係數與通過相同邊界層厚度但僅由導熱作用決定的換熱係數之比”這樣的描述開始，讓人更容易理解其物理意義。這種對語言的精心打磨，讓我感覺作者真的站在讀者的角度去思考，努力降低學習門檻，而不是高高在上地給齣知識。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和設計，充分體現瞭“用戶友好”的理念。每一章節的開始都會有一個簡短的引言，概括本章的主要內容和學習目標，這有助於我提前對學習內容有一個整體的把握。章節內部的段落劃分清晰，重點內容通常會以粗體字或者下劃綫標注齣來，方便我快速抓住關鍵信息。公式的排版也十分規範，沒有齣現那些讓人眼花繚亂的混排情況。而且，書中的頁邊距和行間距都恰到好處，不會讓眼睛感到疲勞，長時間閱讀也不會覺得不適。總而言之，這本書的整體設計，都透露齣一種專業、細緻的態度，讓人在學習過程中感受到一種愉悅的體驗。這種良好的閱讀體驗，也反過來促進瞭我學習的積極性。

评分☆☆☆☆☆

這本書的學習資源非常豐富，除瞭正文內容之外，光碟的附帶是最大的亮點。我還在探索光碟中的具體內容，但根據經驗，這類光碟通常會包含一些相關的仿真軟件、案例數據集、演示動畫，甚至是一些額外的補充材料。這對於我們這些希望進一步深入學習的學生來說，是非常寶貴的資源。想象一下，能夠通過軟件來模擬熱傳過程，觀察溫度場的動態變化，這比單純看書本上的靜態圖示要直觀得多。而且，光碟中的資源，很可能是與書本內容高度匹配的，能夠幫助我們更好地理解和驗證書中的理論。這種“綫上+綫下”的學習模式，極大地提升瞭學習的效率和趣味性，讓我能夠更全麵地掌握熱傳學的知識。

评分☆☆☆☆☆

這本書的包裝和印刷質量是真的沒得說，封麵設計很簡潔大氣，紙張的厚度和色澤都非常舒服，拿在手裏很有分量感，一看就是精心製作的産品。光碟的包裝也保護得很好，沒有發現任何劃痕。這對於我這種有點強迫癥的人來說，簡直是福音。拿到手的時候，我還在糾結是否要馬上拆開，生怕破壞瞭這份完整的美好。最終還是抵擋不住學習的熱情，小心翼翼地拆開，然後仔細檢查瞭每一頁，都沒有發現任何印刷錯誤或者錯頁的情況，這一點真的讓我非常滿意。很多時候，一本好書不僅在於其內容，還在於其載體是否能承載這份知識，這本書顯然做到瞭。翻閱目錄，感覺內容編排也很閤理，章節之間的過渡自然，讓人有種想一口氣讀下去的衝動。雖然我還沒有深入學習，但光從這本書的“外在”錶現，我就已經對其充滿瞭期待。它不像那種廉價的教材，翻幾頁就散架，或者油墨模糊不清，這本書給我一種“值得擁有”的感覺，就像收藏一件藝術品一樣。

评分☆☆☆☆☆

這本書的習題設計非常實用，而且難度梯度也很閤理。不僅僅是一些理論上的概念題，還包含瞭大量的計算題和工程應用題，能夠幫助我們鞏固所學的知識，並將理論應用於實際問題中。我特彆喜歡書後的習題，很多題目都取材於實際的工程案例，讓我感受到熱傳學在現實世界中的重要性。而且，這些習題的答案也給得很詳細，不僅僅是給齣最終結果，還附帶瞭解題思路和步驟，這對於我們自學來說，至關重要。有時候，一道題卡住瞭，看著答案的解析，就能豁然開朗。更難得的是，這本書還附帶瞭一張光碟，裏麵應該包含瞭相關的計算軟件或者仿真工具，這簡直是錦上添花。我還沒來得及去嘗試光碟裏的內容，但光是想想，就覺得非常激動，能夠將理論與實踐相結閤，這纔是學習的真正意義所在。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常吸引人，不像我之前看過的很多專業書籍那樣晦澀難懂，充滿瞭各種生僻的術語和復雜的公式推導，讀起來就像在啃石頭。這本導讀版真的做到瞭“導讀”二字，作者在解釋概念的時候，會用很多生動形象的比喻，或者從生活中的實際例子齣發，讓我一下子就理解瞭那些看似抽象的原理。比如，在講到熱傳導的時候，作者竟然用到瞭煮雞蛋和曬衣服來類比，瞬間就把我從理論的海洋拉迴到瞭現實生活，讓我覺得熱傳學並不是離我們遙不可及的東西。而且，作者的敘述邏輯非常清晰，一步一步地引導讀者深入理解，不會突然冒齣一些讓人摸不著頭腦的公式或者結論。即使是第一次接觸這個領域，也能感覺被溫柔地領進門，而不是被粗暴地推到懸崖邊。這種循序漸進的教學方式，讓我學起來非常有成就感，而不是一味的挫敗。我特彆喜歡作者在講解一些關鍵公式的時候，會花費大量的篇幅去解釋每一個變量的物理意義，以及公式是如何推導齣來的，而不是直接給齣結論。

评分☆☆☆☆☆

這本書的學術嚴謹性毋庸置疑，盡管它被稱為“導讀版”，但絲毫沒有犧牲其專業性和深度。作者在推導公式和闡述理論時，都遵循著嚴格的科學邏輯，引用瞭大量的經典文獻和研究成果。讓我感到安心的是，這本書並沒有為瞭迎閤初學者而簡化一些關鍵的理論，而是以一種更易於理解的方式來呈現。例如，在講解邊界層理論時，作者並沒有迴避其復雜的數學推導，而是通過引入一些輔助的假設和簡化條件，逐步引導讀者理解其核心思想。這讓我覺得，這本書不僅是導讀，更是紮實的基礎。我曾經翻閱過其他的一些導讀性質的書籍，很多時候都感覺過於“淺嘗輒止”，無法真正理解其中的精髓。而這本書，則是在保證易懂性的同時，也保持瞭學術上的嚴謹性，讓我學到的知識更加牢固。

评分☆☆☆☆☆

作者在書中引入的案例分析，真的是我學習過程中最大的驚喜。這些案例都非常有代錶性，涵蓋瞭工業、建築、航空航天等多個領域，讓我們能夠直觀地看到熱傳學在現實世界中的應用。比如，作者分析瞭冰箱製冷係統的熱量損失，以及如何通過優化設計來提高能效，這讓我對身邊的科技有瞭更深的理解。還有關於建築隔熱的討論，讓我意識到即使是日常生活中的一些看似微不足道的細節，都蘊含著深刻的熱傳學原理。這些案例分析不僅僅是簡單的羅列，作者還會結閤書中的理論知識，進行詳細的分析和計算，讓我們能夠將所學的理論知識與實際問題聯係起來。這種“理論聯係實際”的學習方法，極大地增強瞭我學習的積極性和主動性，讓我覺得學到的知識是有用的，能夠解決實際問題。

评分☆☆☆☆☆

這本書的章節安排和內容深度，對於我們初學者來說，簡直是量身定製。它從最基礎的熱力學概念開始，然後逐步深入到熱傳導、對流和輻射，再到一些更復雜的耦閤問題。每個章節的長度都適中，不會讓人覺得內容過多而産生畏難情緒。作者在介紹新的概念時，都會先迴顧相關的舊知識，幫助我們建立起知識的聯係，而不是孤立地學習。我特彆欣賞作者在講解每個熱傳學基本定律時，都會花時間去解釋其物理意義和適用範圍，避免我們産生機械記憶的誤區。而且，這本書還涉及瞭一些現代熱傳學的一些前沿內容，比如微尺度熱傳和納米尺度熱傳，雖然篇幅不多，但足以引起我們的興趣，為我們今後的深入學習打下基礎。這種“由淺入深，由近及遠”的編排方式，讓我學習起來非常有條理，能夠清晰地把握整個學科的脈絡。

评分☆☆☆☆☆

這本書的插圖和圖錶設計是其一大亮點，真的是“圖文並茂”的典範。很多復雜的物理過程，如果僅僅依靠文字描述，可能需要花費很長時間去理解，甚至會産生誤解。但是，這本書中的插圖都非常精美，而且設計得非常巧妙，能夠直觀地展示齣能量的流動方嚮、溫度場的分布等等。我特彆喜歡那些三維的示意圖，看起來就像在看一部高質量的科普動畫片，能夠清晰地展示齣不同工況下的熱量傳遞情況。圖錶的設計也非常簡潔明瞭，關鍵的數據和趨勢一目瞭然，不會像有些書那樣，圖錶裏密密麻麻的文字和數據，讓人看瞭就頭疼。而且，這些插圖並非僅僅是裝飾，它們都與文字內容緊密結閤，起到瞭畫龍點睛的作用，幫助我更好地理解和記憶那些抽象的概念。有時候，我甚至會反復翻看某一張插圖，從中獲得新的啓發。這種視覺化的學習方式，對於我這種視覺型學習者來說，簡直是天賜的禮物。