0 绪论 0.1 材料工程学的由来 0.2 材料工程基础 0.3 关于材料工程基础的教学1 流体力学基础 1.1 流体力学概述 1.1.1 流体的概念 1.1.2 流体力学的研究内容 1.1.3 流体力学研究的意义 1.1.4 流体力学的研究方法 1.1.5 单位与量纲 1.2 流体的性质 1.2.1 流体的基本物理性质 1.2.2 流体的连续性——连续介质模型 1.2.3 流体的可压缩性与热膨胀性 1.2.4 流体的传递性质 1.2.5 流体的状态参数与状态方程 1.2.6 作用在流体上的力 1.3 流体运动的微分方程 1.3.1 质量守恒定律——连续性方程 1.3.2 动量定理——运动方程(纳维一斯托克斯方程) 1.3.3 能量守恒定律——能量方程 1.3.4 定解条件 1.3.5 相似理论和量纲分析 1.3.6 三种传递过程的类比分析 1.4 流体静力学 1.4.1 重力场中静止流体中的压强分布 1.4.2 非惯性系中均质流体的相对平衡 1.5 理想流体流动 1.5.1 欧拉方程 1.5.2 流体的旋度 1.5.3 流函数 1.5.4 不可压缩理想流体圆柱绕流 1.6 不可压缩粘性流体的流动 1.6.1 层流与湍流 1.6.2 边界层理论简介 1.6.3 不可压缩粘性流体的层流运动 1.6.4 湍流运动的雷诺方程组 1.6.5 混合长理论 1.6.6 光滑管中的湍流流动 1.6.7 粗糙管中的湍流流动 1.7 流体流动的伯努利方程式 1.7.1 流体沿流线流动的伯努利方程式 1.7.2 流体沿管道流动的伯努利方程式 1.7.3 流体流动的阻力 1.7.4 伯努利方程式的应用 1.8 气体动力学基础 1.8.1 可压缩气流的一些基本概念 1.8.2 理想气体一元恒定流动的基本方程 1.8.3 气体在管道中的运动 1.9 离心式风机 1.9.1 离心式风机的基本结构和工作原理 1.9.2 离心式风机的性能参数与性能曲线 1.9.3 离心式风机性能参数的换算 1.9.4 离心式风机的工作点及流量调节 1.9.5 离心式风机的并联和串联操作 1.9.6 离心式风机的选择 思考题 习题2 两相运动现象 2.1 绪论 2.2 两相与多相流的专用术语和基本特性参数 2.3 粒子一流体的相互作用 2.3.1 单粒子在流体中的受力分析 2.3.2 单粒子的运动方程 2.3.3 粒子云与流体的相互作用 2.4 连续相方程 2.4.1 流场的统计平均方法 2.4.2 边界粒子的影响 2.4.3 准一维两相流的守恒方程 2.5 流体一固体两相流的数值模拟 2.5.1 不可压缩流体流动过程数值求解的困难及解决的办法 2.5.2 原始变量法求解管道内准一维流动问题举例 2.5.3 湍流流动数值模拟的主要方法 2.5.4 数值模拟的基本程序 思考题3 传热学基础 3.1 概述 3.1.1 传热及其应用 3.1.2 热量传递的基本方式与热流速率方程 3.1.3 传热热阻 3.2 传导传热 3.2.1 导热的基本概念 3.2.2 导热微分方程与定解条件 3.2.3 稳定态导热的分析与计算 3.2.4 非稳定态导热 3.3 对流换热 3.3.1 对流换热概述 3.3.2 对流换热过程的数学描述 3.3.3 强制流动时的对流换热 3.3.4 自然对流时的对流换热 3.3.5 流体有相变时的对流换热 3.4 辐射换热 3.4.1 热辐射的基本概念 3.4.2 黑体辐射定律 3.4.3 实际物体和灰体的辐射 3.4.4 角系数 3.4.5 两个灰体之间的辐射换热 3.4.6 多个灰体表面组成封闭系统时的辐射传热 3.4.7 辐射换热的强化与削弱 3.4.8 气体辐射 3.5 传热过程与换热器 3.5.1 传热过程与复合传热 3.5.2 换热器 思考题 习题4 质量传递基础 4.1 传质基本概念 4.1.1 浓度 4.1.2 分数表示法 4.1.3 速度 4.2 分子扩散传质 4.2.1 斐克(Fick)定律 4.2.2 分子扩散系数 4.2.3 流体中的分子扩散 4.2.4 固体中的分子扩散 4.2.5 非稳态扩散 4.3 对流传质 4.3.1 浓度边界层与对流传质系数 4.3.2 对流传质准数方程 4.4 传质与化学反应 4.4.1 非均匀化学反应与扩散传质 4.4.2 均匀化学反应与扩散传质 4.4.3 球形颗粒的缩核反应与传质 思考题 习题5 物料干燥 5.1 概述 5.1.1 固体物料的去湿方法 5.1.2 物料的干燥方法 5.2 干燥静力学 5.2.1 湿空气的性质 5.2.2 湿空气状态的变化过程 5.2.3 水分在气一固两相间的平衡 5.3 干燥速率和干燥过程 5.3.1 恒定干燥条件下的干燥速率 5.3.2 影响干燥速率的因素 5.3.3 间歇干燥过程的干燥时间计算 5.3.4 连续干燥过程 5.4 干燥技术 5.4.1 对流干燥 5.4.2 传导干燥 5.4.3 辐射干燥 5.4.4 场干燥技术 思考题 习题6 燃料及其燃烧 6.1 燃料的种类及其组成 6.1.1 燃料的种类 6.1.2 固体燃料和燃料油的组成 6.1.3 气体燃料 6.2 燃料的性质 6.2.1 燃料的发热量 6.2.2 煤的特性 6.2.3 燃料油特性 6.2.4 气体燃料特性 6.3 燃烧计算 6.3.1 燃料燃烧所需空气量的计算 6.3.2 烟气量及烟气组成计算 6.3.3 生产中烟气量、空气量及过剩空气系数的计算 6.3.4 燃烧温度计算 6.3.5 影响理论燃烧温度的各因素 6.4 燃料的燃烧理论及过程 6.4.1 燃烧理论 6.4.2 不同燃料的燃烧过程 6.5 洁净燃烧技术 6.5.1 燃烧污染与防治 6.5.2 材料生产中的燃烧新技术 思考题 习题附录A 场论初步附录B 某些常见流体的热物理性质附录C 法向应力与应变率之间关系的推导附录D 常用物理量的量纲与单位(SI制) 附录E 部分材料的密度、导热系数、比热容和蓄热系数附录F 某些材料在法线方向上的黑度附录G 计算辐射系数和核算面积的公式和图附录H 无限大平板的计算图附录I CO2和水蒸气辐射率的计算图参考文献