传热学

通常被称为热科学的工程领域包括热力学和传热学。传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析，因后者只讨论在平衡状态下的系统。这些附加的定律是以3种基本的传热方式为基础的，即导热、对流和辐射。 传热学是研究不同温度的物体或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。传热不仅是常见的自然现象，而且广泛存在于工程技术领域。例如，提高锅炉的蒸汽产量，防止燃气轮机燃烧室过热、减小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等，都是典型的传热学问题。

传热学传热学作为学科形成于19世纪。在热对流方面，英国科学家牛顿于1701年在估算烧红铁棒的温度时，提出了被后人称为牛顿冷却定律的数学表达式，不过它并没有揭示出对流换热的机理。

对流换热的真正发展是19世纪末叶以后的事情。1904年德国物理学家普朗特的边界层理论和1915年努塞尔的因次分析，为从理论和实验上正确理解和定量研究对流换热奠定了基础。1929年，施密特指出了传质与传热的类同之处。

在热传导方面，法国物理学家毕奥于1804年得出的平壁导热实验结果是导热定律的最早表述。稍后，法国的傅里叶运用数理方法，更准确地把它表述为后来称为傅里叶定律的微分形式。

热辐射方面的理论比较复杂。1860年，基尔霍夫通过人造空腔模拟绝对黑体，论证了在相同温度下以黑体的辐射率(黑度)为最大，并指出物体的辐射率与同温度下该物体的吸收率相等，被后人称为基尔霍夫定律。

1878年，斯忒藩由实验发现辐射率与绝对温度四次方成正比的事实，1884年又为玻耳兹曼在理论上所证明，称为斯忒藩-玻耳兹曼定律，俗称四次方定律。1900年，普朗克在研究空腔黑体辐射时，得出了普朗克热辐射定律。这个定律不仅描述了黑体辐射与温度、频率的关系，还论证了维恩提出的黑体能量分布的位移定律。

传热学传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。

热传导是指在不涉及物质转移的情况下，热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位，或从高温物体传递给相接触的低温物体的过程，简称导热。

热对流是指不同温度的流体各部分由相对运动引起的热量交换。工程上广泛遇到的对流换热，是指流体与其接触的固体壁面之间的换热过程，它是热传导和热对流综合作用的结果。决定换热强度的主要因素是对流的运动情况。

热辐射是指物体因自身具有温度而辐射出能量的现象。它是波长在0.1～100微米之间的电磁辐射，因此与其他传热方式不同，热量可以在没有中间介质的真空中直接传递。太阳就是以辐射方式向地球传递巨大能量的。每一物体都具有与其绝对温度的四次方成比例的热辐射能力，也能吸收周围环境对它的辐射热。辐射和吸收所综合导致的热量转移称为辐射换热。

实际传热过程一般都不是单一的传热方式，如火焰对炉壁的传热，就是辐射、对流和传导的综合，而不同的传热方式则遵循不同的传热规律。为了分析方便，人们在传热研究中把三种传热方式分解开来，然后再加以综合。

20世纪以前，传热学是作为物理热学的一部分而逐步发展起来的。20世纪以后，传热学作为一门独立的技术学科获得迅速发展，越来越多地与热力学、流体力学、燃烧学、电磁学和机械工程学等一些学科相互渗透，形成多相传热、非牛顿流体传热、燃烧传热、等离子体传热和数值计算传热等许多重要分支。

现在，机械工程仍不断地向传热学提出大量新的课题。如浇铸和冷冻技术中的相变导热，切削加工中的接触热阻和喷射冷却，等离子工艺中带电粒子的传热特性，核工程中有限空间的自然对流，动力和化工机械中超临界区换热，小温差换热，两相流换热，复杂几何形状物体的换热，湍流换热等。

随着激光等新的实验技术的引入和计算机的应用，为传热学的发展提供了广阔前景。

全书共16章，结构层次分明。第1～7章介绍了电力电子器件热管理涉及的基础理论。阐述了高温导致电力电子器件失效的原因和类型，能量传递及热传递的机理及方式，微电子封装的结构类型以及常用散热器的热分析方法。第8～13章分别介绍了导热、对流换热（强制对流和自然对流换热）、热辐射的控制方程以及边界条件的设定方法。第14～16章分别介绍了计算机热仿真的基础理论和仿真方法、实验测试方法以及先进的冷却技术。

本书的目标读者为进行电力电子装置设计的电气、机械工程师，无论是否具有工程热物理和传热学知识背景，都能从本书获益。对于电气工程、热能及动力工程相关专业的本科生或研究生，本书的内容也足够进行一学期的学习。

第1章 引言

第2章 能量、能量传递和传热

第3章 能量守恒定律

第4章 传热机理

第5章 热阻网络

第6章 微电子封装的热特性

第7章 翅片与散热器

第8章 热传导理论

第9章 对流传热基础

第10章 强制对流换热：外部流动

第11章 强制对流换热：内部流动

第12章 自然对流换热

第13章 辐射传热

第14章 计算机模拟和热设计

第15章 实验技术及热设计

第16章 先进冷却技术^[1]

赵镇南主编——传热学基本信息

书 名：传热学

作　者： 赵镇南

出 版 社：

高等教育出版社

出版时间： 2008-6-1

开　本： 16开

I S B N ： 9787040239300

定价：￥37.40

内容简介

本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，是在第一版（面向21世纪课程教材）的基础上总结近年来的教学实践经验，针对我国高等工科教育的要求修订而成的。全书整体上仍保持第一版的体系和风格。在10章内容中，以能量守恒原理为主线分别介绍了导热、对流和辐射传热的基本原理、计算方法以及热交换器的热设计计算。本书把建立清晰的物理概念，学习正确的建模和求解方法以及提高解决工程问题的能力放在突出位置。对基本概念和工程传热问题做了深入的分析，引进了若干新内容，使本书的应用范围更宽，工程实用性更强。对传热的最新研发成果也做了简要介绍。例题和习题总量均比第一版有所增加，并向基础概念和工程应用倾斜，习题中仍保留大约20%的参数分析和设计型题目。

本书坚持宽专业面向和学以致用的基本宗旨。在内容编排上层次分明、逻辑严密，在表达上准确严格、条理清楚、重点突出。每章最后一节为本章提要。

本书配有一张光盘，内容包括：全部习题的参考答案，数值计算例题的FORTRAN源程序，总量达178道的课后复习思考题及参考答案，求解器HTSolvcer功能的全面介绍和利用求解器完成的所有例题的计算表程序和迭代说明，全套课堂教学幻灯片（600余张，其中有国内外的各种传热应用和强化传热元件等实物图片百余幅）。

本书可作为高等学校能源动力类、化工与制药类、航空航天类、机械类、环境与安全类、交通运输类、武器类以及土建类等专业开设传热学课程的教科书或教学参考书，能对准备考研的学生有所启发和帮助，也可以供企业工程技术人员自学、进修或参考。

目录

主要符号表

第1章 绪论

1.1 传热的基本概念

1.1.1 传热

1.1.2 热量传递的基本方式

1.1.3 传热学与热力学的关系

1.2 传热的工程应用

1.2.1 在传统工业中的应用

1.2.2 在高新技术中的应用

1.3 传热方式与热流速率方程

1.3.1 热传导

1.3.2 热对流

1.3.3 热辐射

1.3.4 复合换热

1.3.5 传热过程和总传热系数

1.4 能量守恒原理

1.5 传热问题的研究方法

1.6 本章提要

习题

参考文献

第2章 导热的理论基础

2.1 导热热流速率方程

2.1.1 温度场与温度梯度

2.1.2 傅里叶定律

2.2 物质的导热特性

2.2.1 固体

2.2.2 液体

2.2.3 气体

2.2.4 各向异性

2.3 导热微分方程与单值性条件

2.3.1直角坐标系

2.3.2 径向坐标系

2.3.3 单值性条件

2.4 本章提要

习题

参考文献

第3章 稳态导热分析与计算

3.1 一维稳态导热

3.1.1 单层与多层平壁：热阻分析方法

3.1.2 接触热阻

3.1.3 径向系统中的一维导热

3.1.4 有内热源时的导热

3.1.5 变导热系数

3.2 扩展表面的导热与传热

3.2.1 扩展表面导热的理论分析

3.2.2 肋壁的传热性能

3.2.3 变截面肋及其优化

3.2.4 肋壁的工程应用

3.3 多维导热问题

3.4 稳态导热的数值计算方法

3.4.1 求解区域的离散化

3.4.2 节点方程的建立

3.4.3 差分方程的求解

3.5 本章提要

习题

参考文献

第4章 非稳态导热

4.1 非稳态导热的基本概念

4.1.1 非稳态导热问题的类型

4.1.2 瞬态导热过程的基本特征

4.2 集总参数分析方法

4.2.1 基本概念

4.2.2 集总参数分析方法

4.2.3 适用条件与误差估计

4.3 对流边界条件下的一维瞬态导热

4.3.1 一维平壁对称冷却（加热）

4.3.2 长圆柱与球体

4.3.3 正规状况阶段

4.4 半无限大固体的非稳态导热

4.4.1 恒壁温边界条件

4.4.2 恒热流边界条件

4.4.3 对流边界条件

4.4.4 脉）中加热边界条件

4.5 周期性非稳态导热

4.5.1 半无限大物体内的温度响应

4.5.2 周期性导热过程中的热量传递

4.6 多维非稳态导热

4.7 非稳态导热数值解

4.7.1 差分方程：能量平衡方法

4.7.2 显式格式的稳定性条件

4.7.3 隐式差分格式

4.8 本章提要

习题

参考文献

第5章 对流换热的理论基础

第6章 对流换热的工程计算

第7章 沸腾与凝结

第8章 热辐射理论基础

第9章 辐射换热计算

第10章 热交换器

附录

索引（中英文对照）

部分习题参考答案

基本信息

书 名: 传热学

作　者：张靖周

出版社：科学出版社

出版时间： 2009年01月

ISBN: 9787030230362

开本： 16开

定价: 33元

内容简介

《传热学》按照教育部制定的“高等学校工科本科传热学课程教学基本要求”，并结合航空航天科学技术特点编著而成。

全书内容共九章。第一章至第八章主要介绍传热学的基本理论，包括导热基本定律及稳态导热、非稳态导热、对流换热的理论分析、单相流体对流换热的准则关联式、有相变的对流换热、热辐射的理论基础和辐射换热的计算等内容；第九章遴选了导热问题的数值计算、换热器热计算、对流换热强化技术和传质学简介四个专题。全书采用国际单位制，各章都附有思考题和练习题。

《传热学》可作为高等学校航空航天类、能源动力类等专业的教材或参考书，也可供其他专业师生选用和有关科技人员参考。

图书目录

前言

第一章 绪论

1-1 传热的三种基本方式

1-2 综合的传热方式

1-3 控制体的能量守恒

1-4 传热学的研究方法

1-5 传热研究在航空宇航科学技术中的典型应用

思考题

练习题

参考文献

第二章 导热基本定律及稳态导热

2-1 导热基本定律

2-2 导热微分方程及单值性条件

2-3 一维稳态导热

2-4 临界绝热直径

2-5 通过肋壁的导热

2-6 等截面肋片的肋化判据

2-7 接触热阻

2-8 二维稳态导热

2-9 等截面纵向直肋一维修正导热方程及近似解

思考题

练习题

参考文献

第三章 非稳态导热

3-1 非稳态导热的基本概念

3-2 集总参数法

3-3 表面对流换热热阻忽略的一维非稳态导热

3-4 正规状况阶段

3-5 一维非稳态导热的实用计算方法

思考题

练习题

参考文献

第四章 对流换热的理论分析

4-1 对流换热概述

4-2 对流换热过程的数学描写

4-3 对流换热的边界层微分方程组

4-4 外掠平板的边界层积分方程组及其求解

4-5 湍流的影响

4-6 边界层类比

4-7 管内层流充分发展对流换热理论解

思考题

练习题

参考文献

第五章 单相流体对流换热的准则关联式

5-1 相似理论概述

5-2 管内强迫对流换热

5-3 外掠强迫对流换热

5-4自然对流换热

5-5 混合对流换热

5-6 气膜冷却的相似准则推导

思考题

练习题

参考文献

第六章 有相变的对流换热

6-1 凝结换热

6-2 沸腾换热

6-3 热管的概念

思考题

练习题

参考文献

第七章 热辐射的理论基础

7-1 热辐射的基本概念

7-2 黑体辐射基本定律

7-3 实际固体和液体的辐射特性

7-4 气体辐射特性

思考题

练习题

参考文献

第八章 辐射换热的计算

8-1 被透明介质隔开的两表面间辐射换热

8-2 被透明介质隔开的封闭系统表面间辐射换热

8-3 遮热板

8-4 气体与包壳间的辐射换热

8-5 辐射换热与对流换热的耦合

思考题

练习题

参考文献

第九章 几个专题

9-1 导热问题的数值计算

9-2 换热器热计算

9-3 对流换热强化技术

9-4 传质学简介

思考题

练习题

参考文献

附录

附录1 常用单位换算表

附录2 金属材料的密度、比热容和导热系数

附录3 保温、非金属材料的密度和导热系数

附录4大气压力下几种气体的热物理性质

附录5 空气在不同压力和温度下的热物理性质

附录6 干饱和水蒸气的热物理性质

附录7 大气压力下标准烟气的热物理性质

附录8 大气压力下过热水蒸气的热物理性质

附录9 饱和水的热物理性质

附录10 几种饱和液体的热物理性质

附录11 液态金属的热物理性质

附录12 材料辐射率

……

戴锅生编传热学基本信息

书名：传热学（第二版）

编著：戴锅生

出版：高等教育出版社

发行时间：1999年9月

ISBN：9787040076684

定价：23.9元

开本：16

内容简介

本书是教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”中“热工课程教学内容和课程体系改革的研究与实践”项目的研究成果，是面向21世纪课程教材和教育部热工课程“九五”规划教材，也是普通高等教育“九五”国家教委重点教材。

本书体系和编排符合21世纪培养人才的要求；内容与工程实际的联系更加密切，注重学生能力的培养；思考题具有知识性、趣味性和实用性；图文并茂，便于自学。全书共10章，包括导热、对流传热、辐射传热、总传热过程和换热器等。最后“工程应用实例”一章，在更高层次上剖析了某些典型的工程传热问题，介绍了传热学在高科技领域中的应用。

本书按30～55学时编写，各部分内容基本独立，可按需要选择。本书可作为能源动力类、土建类、交通运输类、航空航天类、机械类、武器类、化工制药类、轻工纺织食品类、环境与安全类、电气信息类等各专业的教材或教学参考书，也可供有关工程技术人员参考。

目录

主要符号表

第一章　绪论

第二章　导热基本定律和稳态导热

第三章　非稳态导热

第四章　导热问题数值解基础

第五章　对流传热原理

第六章　单相流体对流传热特征数关联式

第七章　凝结和沸腾传热

第八章　辐射传热

第九章　传热过程和换热器

第十章　工程应用实例

附录

参考文献

习题答案和提升

基本信息

书名:传热学(21世纪高等学校规划教材)

ISBN:750833762

作者:张天孙

出版社:中国电力出版社

定价:25

页数:244

出版日期:2006-2-1

版次:1

开本:16开

包装:平装

目录

第二版前言

主要符号表

第一章 绪论

第一节 火电厂中的热传递现象

第二节 热量传递的三种方式

第三节 传热过程和热阻

第四节 学习传热学的目的与任务

小结

思考题

习题

第二章 导热基础理论

第一节 导热的基本概念

第二节 导热的基本定律

第三节 导热系数

第四节 导热微分方程式及单值性条件

小结

思考题

习题

第三章 稳态导热

第一节 通过平壁的导热

第二节 通过圆筒壁的导热

第三节 通过球壁的导热

第四节 接触热阻

第五节 通过肋片的导热

第六节 二维、三维稳态导热(选修)

小结

思考题

习题

第四章 非稳态导热

第一节 非稳态导热的基本概念

第二节 集总参数法

第三节 一维非稳态导热问题的图解法

第四节 特殊多维体非稳态导热的求解(选修)

第五节 火电厂的非稳态导热实例分析

小结

思考题

习题

第五章 热辐射的基本概念及基本定律

第一节 热辐射的本质和辐射换热特点

第二节 热辐射表面的一般性质

第三节 辐射力和有效辐射

第四节 黑体辐射基本定律

第五节 灰体和基尔霍夫定律

第六节 气体辐射

第七节 太阳辐射

小结

思考题

习题

第六章 辐射换热计算

第一节 角系数

第二节 黑体间的辐射换热

第三节 封闭体内灰体表面间的辐射换热

第四节 遮热板及其应用

第五节 炉内辐射简介

小结

思考题

习题

第七章 对流换热概论

第一节 对流换热过程简介

第二节 边界层概念

第三节 对流换热过程微分方程组

第四节 相似理论与对流换热准则关系式

第五节对流换热准则关系式的实验建立方法

小结

思考题

习题

第八章 单相流体的对流换热

第一节 流体在管槽内强迫流动时的对流换热

第二节 流体沿平壁流动时的对流换热

第三节 流体横向绕流管束的换热

第四节 流体自然对流换热

小结

思考题

习题

第九章 相变对流换热

第一节 大容器沸腾换热

第二节 管内沸腾换热

第三节 凝结换热

第四节 传热系数的计算

第五节 热管

小结

思考题

习题

第十章 换热器

第一节 换热器的类型

第二节 平均传热温差

第三节 换热器效率一传热单元数法

第四节 换热器的传热计算

第五节 传热的强化与削弱

第六节 火电厂换热器的传热分析

小结

思考题

习题

附录一

附录1 单位换算表

附录2 几种材料的密度、导热系数、比热容和热扩散率

附录3 几种保温、耐火材料的导热系数与温度的关系

附录4 气体的热物理性质

附录5 在大气压力(p=1.01325×106Pa)下烟气的热物理性质

附录6 油类的热物理性质

附录7 饱和水的热物理性质

附录8 干饱和水蒸气的热物理性质

附录9 大气压力(p=1.01325×105Pa)下过热水蒸气的物性参数

附录10 几种材料在表面法线方向上的辐射黑度

附录11 几种饱和液体的热物理性质

附录12 双曲线函数值

附录13 边界层对流换热微分方程组

附录14 相似第二定理理论推导

附录15 流体自然对流换热的准则方程式推导

附录16 竖壁层流和湍流膜状凝结换热系数的分析解

附录17 平均传热温差的推导

习题解答

参考文献

书名:传热学

ISBN:756243829

作者:王厚华

出版社:重庆大学出版社

定价:28

页数:329

出版日期:2006-11-1

版次:1

开本:16开

包装:平装

简介

本书是《普通高等学校建筑环境与设备工程系列教材》之一。全书在保持传统传热学体系的同时，将导热、对流和辐射部分各自分章讨论，内容包括：绪论、导热问题的数学描述、稳态导热、非稳态导热、导热问题数值解法、对流换热的基本方程、对流换热的求解方法、单相流体对流换热及其实验关联式、凝结换热与沸腾换热、热辐射的基本定律、辐射换热计算及传热和换热器。同时，书中配有大量且典型的例题、习题，帮助读者掌握和理解所学的知识。

目录

1绪论

1．1传热学的历史演变及其发展趋势

1．2传热的基本方式

1．3传热过程

习题

2导热问题的数学描述

2．1基本概念及傅里叶定律

2．2导热系数

2．3导热微分方程式及定解条件

习题

参考文献

3稳态导热

3．1通过平壁的导热

3．2通过复合平壁的导热

3．3通过圆筒壁的导热

3．4通过肋壁的导热

3．5通过接触面的导热

3．6维稳态导热

习题

参考文献

4非稳态导热

4．1非稳态导热的基本概念

4．2无限大平壁的瞬态导热

4．3半无限大物体的瞬态导热

4．4其他形状物体的非稳态导热

4．5集总参数法

4．6周期性非稳态导热

习题

参考文献

5导热问题数值解法

5．1有限差分法

5．2有限元法

5．3稳态导热的数值计算

5．4非稳态导热的数值计算

5．5柱坐标系的有限差分方程

习题

参考文献

6对流换热的基本方程

6．1对流换热概述

6．2对流换热微分方程组

6．3定解条件

习题

参考文献

7对流换热的求解方法

7．1边界层分析

7．2外掠平壁层流边界层微分方程组的分析解

7．3外掠平壁层流边界层积分方程组及求解

7．4动量传递与热量传递的类比 - -

7．5相似理论基础

习题

参考文献

8单相流体对流换热及其实验关联式

8．1管内受迫对流换热

8．2外掠圆管对流换热

8．3自然对流换热

习题

参考文献

9凝结换热与沸腾换热

9．1凝结换热

9．2沸腾换热

习题

参考文献

10热辐射的基本定律

10．1热辐射的基本概念

10．2热辐射的基本定律

10．3实际物体的热辐射特性

习题

参考文献

11辐射换热计算

11．1黑表面间的辐射换热

11．2灰表面间的辐射换热

11．3角系数的确定方法

11．4气体辐射

11．5太阳辐射

习题

参考文献

12传热和换热器

12．1通过肋壁的传热

12．2复合换热

12．3换热器的形式和基本构造

12．4平均温度差

12．5换热器的传热计算

12．6强化传热与削弱传热

习题

参考文献

附录

附录1各种材料的密度、导热系数、比热容及蓄热系数

附录2几种保温、耐火材料的导热系数与温度的关系

附录3高斯误差补函数的一次积分值

附录4干空气的热物理性质

附录5饱和水的热物理性质

附录6干饱和水蒸气的热物理性质

附录7几种饱和液体的热物理性质

附录8几种油的热物理性质

附录9对流换热微分方程组各方程式在圆柱坐标系中的表达形式

附录10常用材料表面的法向发射率

附录11不同材料表面的绝对粗糙度

附录12换热设备的h及k概略值

附录13污垢系数的参考值

基本符号表

《传热学》

作　者：张兴中 等 著

丛 书 名：出 版 社：国防工业出版社

ISBN：9787118075892出版时间：版　次：页　数：装　帧：平装《转热学》

作　者：张天孙，卢改林 著

出 版 社：中国电力出版社有限公司

ISBN：9787512317956

戴锅生  传热是最普遍的一种自然现象。几乎所有的工程领域都会遇到一些在特定条件下的传热问题，包括有传质同时发生的复杂传热问题。现代科学技术突飞猛进，传热学的工程应用研究也已跨越传统的能源动力，工艺过程节能的范畴，在材料的制备和加工、航天技术的发展、信息器件的温控、生物技术、医学、环境净化与生态维护、以及农业工程化、军备现代化等不同领域都有所牵涉。特别是高技术的迅猛发展，正面临着温度场、速度场、浓度场、电磁场、光场、声场、化学势场等各种场相互耦合下的热量传递过程和温度控制，从而使传热学迅速发展为当今技术科学中了解各种热物理现象和创新相应技术的重要基础学科。现就以下几个方面的传热学最新研究动态作简要的介绍。

一、生物医学传热

  生命体具有生命自律的“活力”，是一个开放系统，离不开同赖以生存的环境进行物质能量的交换，而且这种特殊体中不仅有生理因素，还有各种感觉器官造成心理上随机性的动态反应，这些都与中医理论体系相关，由此决定了活体运输过程本质的非定常性。对于这些有生命的生物体中的能量与物质的传输，国际上应运而生了一门新兴的交叉学科——“生物传热学”。

  二、微细尺度传热学

  近年来，随着信息工业、生命科学与技术、航天技术、能源工程、材料工业及现代毫微米制造技术、高集成度微电子器件、高功率短脉冲激光技术、微加工技术和微电子机械系统在工程上的应用，人工合成高精尖新材料、超导技术等都有惊人的进展。如超大规模集成电路的热设计和热控制，航天器内生命保障系统的传热过程，生命过程中的热现象，微结构内的流动传热传质，微尺度下物质的热物性及其测量以及工质临界状态下的分子聚合等，由于它们的特征尺度与载热体（分子、电子、声子、光子）等的平均自由程处于同一量级甚至更低，导热的Fourier定律、流动的N-S方程已不在适用，微结构表面的辐射性质也出现奇特的变化，已经不能有效地用传统的传热传质理论及传统的实验方法加以解决，导致了热现象由宏观研究到微观研究的历史性转变，促使微尺度传热学这一学科的出现和形成。

  随着微电子技术的迅速发展，电子器件的微型化已经成为现代电子设备发展的主流趋势。电子器件特征尺寸不断减小(例如，微处理器的特征尺寸在1990年到2000年内从0.35μｍ减小到0.18μｍ)，芯片的集成度、封装密度以及工作频率不断提高，这些都使芯片的热流密度迅速升高。芯片热流密度的不断升高则对电子器件热可靠性设计提出了更高的要求。能够解决电子器件过热问题的热设计早已引起国内外研究单位的高度重视，并且得到了很大的发展。

  四、多相流的传热传质

  多相流热物理学科的发展对我国能源与动力工业、石油化学工业、高科技等乃至整个国民经济的发展起着极为重要的作用，如在核反应堆工程中汽轮机湿蒸汽两相流问题，尤其是反应堆的失水事故中的流动及传热；在油田开采和稠油注汽开采等过程中，存在着许多气、水、油三相流混输与分离问题；在炼油、化工、制冷等系统中，存在着大量两相流传热强化的课题；近年来正在发展流化床燃烧技术，煤的流化过程及硫化方式的研究均是气固两相流的重大课题等等，显然对多相流热物理问题的深入研究必将大大推动我国科学技术的进步及经济建设的发展。

  五、多孔介质传热传质的研究

  多孔介质是指内部含有许多空隙的固体材料。这些空隙大多数是相互连通的，在这些空隙中可以充有液体或气体或气液两相。从总体上来看，多孔介质是多相介质共存的一种组合系统。若从任一相来看，其它相就弥散在其中，故又称多孔介质为弥散介质。另外，由于空隙的联通性，可使处于多孔介质一端的流体，经空隙渗流到多孔介质的另一端，故又称为渗透性介质。

《传热学》：21世纪高等学校精品规划教材

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通过本课程的学习，应使学生获得比较宽广和扎实的热量传递规律的基础知识，具备分析工程传热问题的基本能力，掌握计算工程传热问题的基本方法，并具有相应的计算能力及一定的实验技能。
本章首先简要介绍了传热学的研究对象及其在现代科学技术和工程应用中的地位，以使读者明确学习本课程的目的和意义；介绍了热量传递的基本方式：热传导、热对流和热辐射，并引入了热阻的概念，对传热过程作了简单的分析；最后介绍了传热学的基本研究方法。
1.1 热量传递的基本方式和传热过程
传热学是研究热量传递规律的一门学科。热力学第二定律指出：热量总是自发地、不可逆地从高温处传向低温处，即有温差存在的地方就有热量的传递。由于温差广泛存在于自然界和日常生活中，因此热量传递是一种普遍的自然现象。认识传热的规律、掌握控制与优化热量传递的方法和技术是传热学研究的基本内容。在传热学中不仅应用热力学第一定律和第二定律，而且还需引入能确定热量传递速率的有关定律，对这些定律的研究和应用，构成了传热学研究的基础。
传热学还与其他学科领域，如机械工程、材料、石油化工、环境控制工程、电子技术、信息工程、航天、生物技术、医学和生命科学等科学技术的发展关系密切，不断深入这些学科领域，形成边缘学科、交叉学科，如电子技术中为超大规模集成电路的冷却而产生的微尺度和毫微尺度传热问题、航天领域中为航天器、载人飞船的热控制而产生的微、零重力条件下的传热问题以及生物医学领域中的生物体内的传热问题等。由此可见，传热学的应用非常广泛，在许多高科技领域，传热学知识都发挥着极其重要的作用。
传热工程技术是根据现代工业生产和科学实践的需要而蓬勃发展起来的先进科学技术，在能源、电力、冶金、动力机械、石油、化工、低温、建筑以及航空航天等许多工业领域发挥着极其重要的作用。例如，能源开发与利用以及工业生产中高效换热设备的设计制造；随着航空、航天及核聚变等高新技术的发展，各种热工设备的工作温度不断提高，必须控制热量传递过程，保证热设备能够长时间、高效率的安全运行；随着计算机技术的发展，电子元器件的集成度愈来愈高，功率愈来愈大，尺寸愈来愈小，而其工作温度又不能太高，能否解决其散热问题成为制约计算机向大容量、小型化发展的重要因素；还有电力、冶金、石油、化工、低温以及建筑行业中的隔热保温技术也都属于传热工程技术的范畴。

能源危机和环境污染使当今社会的发展面临严峻的挑战，节能减排已成为世界各国的共同目标，因此，作为讲述热能有效、合理利用、转换和传递技术的热物理基础课程，不仅应是大工程观下能源动力类专业高等工程教育中的重要理论基础课，而且也应是21世纪所有大工程观下工程专业学生的公共理论基础课。
传热是自然界最普遍的现象之一，在工农业生产和日常生活中都有着广泛的应用。认识传热的规律、掌握优化与控制热量传递的方法和技术是高等工程技术人才必备的基本知识与技能。传热学是研究热量传递规律的门学科，传热学与其他学科领域，如机械工程、材料、石油化工、环境控制工程、电子技术、信息工程、航天、生物技术、医学和生命科学等科学技术的发展关系密切，不断深入到这些学科领域，形成边缘学科、交叉学科。传热工程技术是根据现代工业生产和科学实践的需要而蓬勃发展起来的先进科学技术，在能源、电力、冶金、动力机械、石油、化工、低温、建筑以及航空航天等许多工业领域发挥着极其重要的作用。在大工程观下高等工程技术人才的培养方案中，传热学课程是整个工程专业课程体系的重要的热工基础课程，应着力进行改革，为培养具有热物理工程技术的大工程观”的高级工程技术人才打好传热学基础。
本书是湖南省教研教改项目“热能与动力工程专业以热动力设备排放污染及控制为特色的创新课程体系构建与实践”和湖南大学教研教改项目“大工程观背景下热物理基础课程改革与实践”中的部分研究成果，是由中国水利水电出版社组织出版的能源与动力工程专业本科系列21世纪高等学校精品规划教材之一。
本书是编者按照热能与动力工程专业传热学本科教学要求编写的，力求精练、系统，主要内容包括热传导、热对流、热辐射以及工程应用实例，共10章。

王保国，教授，北京市教学名师。1947年生于山东临清，大学毕业后曾在国防科工委从事过8年的歼击飞机新机方案论证预研工作，该项目后来荣获国家科学技术进步一等奖。后在中国科学院学习与工作16年，期间获硕士、博士学位，并进行了3年半的博士后研究，于1993年荣获国家劳动人事部全国优秀博士后奖，成为1986～1993年间全国50名获奖人之一。另外，他在中国科学院工作期间，完成了4项国家级重点攻关项目和3项国家自然科学基金项目，曾3次荣获中国科学院科技进步奖，为主要获奖人。
王教授在清华大学任教授与博导的10年间，曾2次荣获清华大学教学优秀奖。他兼任清华大学职称评审委员会委员；曾任清华大学深圳研究院人才部部长，并长期担任清华大学流体力学教研室副主任。从2003年起，以知名教授、学科带头人的方式引进到北京理工大学任教，先后创建了该校两个二级学科（即人机与环境工程、工程热物理），并首任这两个学科的带头人。王教授已经出版了《气体动力学》、《叶轮机械跨声速及亚声速流场的计算方法》、《传热学》和《安全人机工程学》4部学术专著与精品教材，其中《气体动力学》为国防科工委“十五”规划重点教材并荣获北京市高等教育精品教材荣誉称号。另外还合编了大型工具书《工程应用力学手册》，发表论文180余篇（其中包括国际重要学报及国际会议（英文）的有76篇），这些文章发表在《AIAA》、《ASME》、《International．Journal for Numerical Methods in Fluids》、《应用数学和力学》、《力学学报》、《空气动力学学报》、《航空学报》、《航空动力学报》、《工程热物理学报》、《清华大学学报》等国内外著名学报上。
王教授是“国家科学技术进步奖”的评审专家，是中国科学院“知识创新工程”评定委员会的评审委员。他曾于1998年荣获英国剑桥杰出成就奖（Gold StarAward）。于2000年荣获美国Barons who’s who颁发的NewCentury Global 500 Award奖。此外，还担任国际英文版杂志《Interxmtional Journal of Man—Machine-EnvironmentSystem Engineering》的编委。
王教授现任北京理工大学宇航学院教授、博士生导师、流体力学博士点二级学科带头人，航空宇航、兵器与力学学科学位委员会委员，中国人类工效学学会副理事长，人机工程委员会主任；另外，还担任全国人—机—环境委员会副秘书长，中国空气动力学会理事，北京热物理与能源工程学会理事，中国交通运输协会交通运输安全委员会委员。