《Transport Phenomena》书评
发布时间: 2026-04-08      来源: 图书馆    浏览次数: 10

《Transport Phenomena》书评

华南理工大学化学与化工学院   孙志红


一、概述

 《Transport Phenomena》(Revised Second Edition)由Wiley出版社出版于2010年。本书作者是R. Byron Bird,Warren E. Stewart和Edwin N. Lightfoot教授。本书对于传递现象的理论和应用的论述非常全面系统,内容涵盖动量传递、能量传递和质量传递,可供从事化学工程、机械工程、航空工程和材料工程等领域的专业和非专业人士参考。

二、内容简介

 本书开篇介绍了什么是传递现象以及怎样研究传递现象。全书分为三个部分,分别介绍了动量、能量和质量传递机理及其应用。各章具体内容如下:

 第一部分:动量传递

 第1章   黏度和动量传递机理

 本章主要介绍了与分子动量传递相关的牛顿黏性定律和其它基本概念,包括黏度、散度和Lennard-Jones势能等。

 第2章   薄壳动量衡算和层流流动的速度分布

 本章主要介绍了薄壳动量衡算和边界条件,并进一步将该衡算方程应用于圆管、环隙和绕过球体的爬流等具体的流体计算。

 第3章   等温系统的变化方程

 本章主要介绍了动量传递的连续性方程以及通过微分方程进行量纲分析和求解流动问题。

 第4章   多自变量系统的速度分布

 本章首先介绍了与时间相关的牛顿流体的流动,接着阐述了利用流函数求解流动问题以及利用边界层理论研究壁面附近的流动。

 第5章   湍流的速度分布

 本章主要介绍了几种湍流以及湍流的动量传递的表达式,并比较了层流流动和湍流流动的差异。

 第6章   等温系统的相际传递

 本章主要阐述了等温系统相际传递涉及的摩擦因子的概念,并例举了管内的、绕过球体流动和填料塔的摩擦因子。

 第7章   等温流动系统的宏观衡算

 本章重点阐述了等温流动系统的宏观衡算,并具体分析了通过宏观衡算求解定常态和非定常态流动问题。

 第8章   聚合液体

 本章介绍了聚合流体的基本概念和实例,并进一步阐述了聚合液体的分子理论。

 第二部分:能量传递

 第9章   热导率和能量传递机理

 本章着重介绍了分子能量传递相关的傅里叶导热定律。

 第10章   薄壳能量衡算,固体和层流流动的温度分布

 本章主要介绍了薄壳能量衡算及其边界条件,并通过电热源、核热源和化学热源等几类热传导进行详细阐述。

 第11章   非等温系统的变化方程

 本章介绍了非等温系统的能量方程,并阐明了利用变化方程进行量纲分析和求解定常态传热问题。

 第12章   多个自变量系统的温度分布

 本章简要介绍了涉及多个自变量的热传导,包括固体中的非定常态热传导和不可压缩层流流动中的定常态热传导,最后对非等温流动的边界层理论进行了简要概述。

 第13章   湍流流动的温度分布

 本章首先介绍了不可压缩非等温流动的时均变化方程,紧接着介绍了包括管内湍流和射流湍流的温度分布以及湍流热量通量的经验表达式。

 第14章    非等温系统中的相际传递

 本章主要介绍了非等温系统的传递系数及其解析计算。

 第15章   非等温系统的宏观衡算

 本章主要介绍了非等温系统的宏观衡算及其用于求解具体的定常态和非定常态问题。

 第16章   辐射能量传递

 本章介绍了辐射能量传递的相关概念,并简要介绍了Planck分布定律、Wien位移定律和Stefan-Boltzmann定律。

 第三部分:质量传递

 第17章   扩散系数和质量传递机理

 本章重点阐述了分子质量传递相关的菲克二元扩散定律。

 第18章   固体和层流流动中的浓度分布

 本章主要介绍了薄壳质量衡算及其边界条件,并通过伴随化学反应和下降液膜的扩散等进行详细阐述。

 第19章   多组分系统的变化方程

 本章描述了多组分混合物的连续性方程及其应用。

 第20章   多个自变量系统的浓度分布

 本章主要介绍了涉及多个自变量的浓度分布及其边界层理论。

第21章   湍流流动的浓度分布

本章介绍了湍流质量通量的连续性方程,并进一步介绍了伴随一级和二级反应的湍流流动。

 第22章   非等温混合物中的相际传递

 本章着重介绍了单相和两相质量传递系数解析表达式,并对多组分质量传递进行了简要概述。

 第23章   多组分系统的宏观衡算

 本章主要描述了多组分系统的宏观衡算以及将其用于求解定常态和非定常态问题。

 第24章   质量传递的其它机理

 本章主要介绍了质量传递的其它机理,例如广义的Maxwell-Stefan方程。

三、编写特点

 本书的编撰特点体现在以下几个方面:

(1)内容系统全面,基本理论涵盖了动量传递、能量传递和质量传递的各个方面,既注重传递现象的相似性,又同时阐明了具体传递现象在工程应用领域的差别;

(2)本书内容编排深入浅出,循序渐进。由于本书涉及大量数学方程的描述和求解,作者遵循从简单到复杂的编撰理念,内容由浅入深,层次分明;

(3)本书配备了大量与工程实践相关的例题和习题,书中的例题详细阐述了解题思路和公式推导,充分突出了理论与工程实践相结合的编撰思想。

 总体来说,本书对于传递现象的理论和应用的论述非常系统全面,内容涵盖动量传递,能量传递和质量传递各个层面。本书对于从事化学工程、机械工程和材料工程等领域的技术人员来说是一本不可多得的经典教材。


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第一版纸本书索书号:TQ021/B618

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