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热传导理论

热传导理论
热传导理论
作者:胡汉平(编著)

图书详细信息:
ISBN:978-7-312-02581-5
定价:29.80元
版本:1
装帧:平装
出版年月:201001

图书简介:

  本书主要论述在科学研究与工程技术各领域有着广泛应用的热传导的分析理论。在系统介绍热传导问题的各种求解方法的基础上,对具有实际意义的各类热传导问题,如稳态与非稳态、齐次与非齐次、线性与非线性、复合介质、各向异性等问题的求解给予充分的介绍。本书的特点注意讲清各类方法的思路和出发点,以及它们之间的联系或等价性,便于读者从总体上把握,使其易懂易学,对各种方法所能解决的问题、求解步骤、运用技巧给予充分阐释,并用大量例题加以说明,其中有相当一部分例题来源于科研和工程实际。所以本书不仅可作为“热传导”课程的教学用书,以及学习“数理方程”和“应用数学”的参考书,同时还是一本较为实用的科技人员的工具书。

前言:

  本书为安徽省高等学校“十一五”省级规划教材,主要论述在科学研究与工程技术的各领域有着广泛应用的热传导分析理论。虽然热传导是一种较常见的自然现象,但系统介绍热传导理论的书籍却不多。目前国内外写得较好的主要有:
  1. A. B. 雷柯夫[苏]. 热传导理论. 裘烈钧、丁履德译,高等教育出版社,1955。这本由前苏联雷柯夫院士写的《热传导理论》是我国早期采用的经典教材,它是从问题出发的。其优点是便于实际使用,能针对各类热传导问题查找解决方法。缺点是过于繁琐,不便系统掌握。原因很简单,问题是形形色色的,问题比方法要多得多,且其方法也基本限于分离变量法和拉式变换法这两种。
  2. H.S.Carslaw, J. C. Jaeger[英]. Conduction of Heat in Solids, Clarendon Press · Oxford, 1986。该书也是一本热传导的经典教材,也是从问题出发,但写得较为凝练,方法也增加了许多。因作者数学功底较好,对问题的处理有一定的深度和前瞻性,因而虽然已过去了许多年,现在使用仍不觉得过时。其缺点也是不便系统掌握,对读者数学水平要求高。许多问题只给出结果,而无详细的求解过程,因而适于作为求解热传导问题的查询工具书。
  3. M. N.Ozisk[美]. Heat Conduction,  John Wiley and Sons Inc. New York, 1990. 中译本:M. N. 奥齐西克.热传导. 俞昌铭译(根据其1980年版),高等教育出版社,1984。该书与前面两本教材不同,它是从方法出发,阐明一般热传导问题的基本分析过程,对热传导问题的各种求解方法作了较全面的介绍,并就它们间的相互关系作了说明。因而较为系统,便于学习掌握。其缺点,有些问题阐释得不够深入,书中也有不少漏洞和错误以及逻辑上不太自洽的地方。但瑕不掩瑜,它还是目前国内外较好的热传导理论教材。
  4. 张洪济[中]. 热传导.高等教育出版社,1992。这是国内几本热传导教材中写得较好的一本。可以看出其深受雷柯夫的影响,但它是从方法出发的。因将大学“传热学”中热传导的内容也包含在内,故也便于本科生使用,其对移动热源和相变的处理有自己的特色。不足之处是方法介绍的较少,基本上也只用了分离变量法和拉式变换法,对方法的把握高度不够,对方法间的关联没有介绍,深度稍感欠缺。
  本教材秉持“授人以鱼不如授人以渔”的理念,采用和借鉴奥齐西克的方法,注重数学理论与热传导问题的结合。一方面,系统介绍热传导问题的各种求解方法,如分离变量法、杜哈美尔法、格林函数法、拉氏变换法与积分变换法等精确分析方法以及各种近似分析方法;另一方面,对具有实际意义的各类热传导问题,如稳态与非稳态、齐次与非齐次、线性与非线性、复合介质、各向异性等问题给予充分的介绍。从方法入手,以方法带问题。既注意对各种方法加以归类、总结,又结合作者的一些研究成果、心得体会,深入浅出地讲清它们的思路和出发点,以及各类方法间的联系或等价性,便于读者从总体上把握各种方法,使其易懂易学,又对各种方法所能解决的问题、运用技巧给予充分的阐释,并用大量例题加以说明,其中有相当一部分例题来源于科研和工程实际。针对目前许多高校尤其是工科院校的学生数学物理方法学得较少的情况,补充了相关数学知识,使有大学微积分基础的学生就可以看懂,做到热传导理论与数理方程同步学习。
  作者期冀通过在半无限大及无限大物体热传导问题的分离变量法处理、稳态和准稳态热传导问题作为非稳态问题极限的处理、非稳态问题发展的三阶段阐释、准稳态温度分布的积分变换解、格林函数法解移动热源问题、稳态与非稳态问题的格林函数的关联与直接求解,以及打通格林函数法与积分变换法的等价性证明、多层复合及各向异性介质中的热传导问题的求解等方面的工作,能对前人书中的一些缺陷和错误有所弥补和修正,使热传导理论更为系统和完善,热传导问题的求解更加程式化。
  虽然尽了很大努力,但囿于作者学识水平,肯定还有不少疏漏与不足之处,诚望各位读者不吝赐教,以便今后改进。

                           胡汉平
                          2009年7月

目录:

  前言

  第1章 绪论

  第2章 分离变量法

  第3章 杜哈美尔(Duhamel)定理

  第4章 格林函数法

  第5章 积分变换法

  第6章 拉普拉斯变换法

  第7章 复合介质中的热传导

  第8章 各向异性介质中的热传导

  第9章 非线性热传导

  第10章 相变热传导

  参考文献

  

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Copyright 2011 中国科学技术大学出版社
合肥市金寨路96号