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Springer英文专著：热传导（Heat Conduction）
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Heat Conduction Author(s): Latif M. Jiji Publisher: Springer Year: 2009 Edition: 3rd Ed Language: English Pages: 431 Table of contents : front-matter......Page 1 Examples of Conduction Problems......Page 14 Fourier's Law of Conduction......Page 15 Conservation of Energy: Differential Formulation of the Heat Conduction Equation in Rectangular Coordinates......Page 18 The Heat Conduction Equation in Cylindrical and Spherical Coordinates......Page 22 Surface Convection: Newton's Law of Cooling......Page 23 Surface Radiation: Stefan-Boltzmann Law......Page 24 Examples of Boundary Conditions......Page 25 Problem Solving Format......Page 28 Units......Page 29 REFERENCES......Page 30 Examples of One-dimensional Conduction......Page 37 Types of Fins......Page 47 Heat Transfer and Temperature Distribution in Fins......Page 48 The Fin Approximation......Page 49 The Fin Heat Equation: Convection at Surface......Page 50 Determination of $\frac{dA_{s}}{dx}$......Page 52 Determination of Fin Heat Transfer Rate $q_{f}$......Page 53 Steady State Applications: Constant Area Fins with Surface Convection......Page 54 Fin Efficiency $\eta_{f}$......Page 57 Moving Fins......Page 58 Application of Moving Fins......Page 60 Variable Area Fins......Page 62 Solutions: Bessel Functions......Page 65 Special Closed-form Bessel Functions:$n = \frac{odd integer}{2}$......Page 67 Special Relations for n = 1, 2, 3, ….......Page 68 Tabulation and Graphical Representation of Selected Bessel Functions......Page 69 Equidimensional (Euler) Equation......Page 71 Graphically Presented Solutions to Fin Heat Transfer Rate [5]......Page 72 REFERENCES......Page 73 The Heat Conduction Equation......Page 85 Homogeneous Differential Equations and Boundary Conditions......Page 86 Sturm-Liouville Boundary-Value Problem: Orthogonality [1]......Page 87 Procedure for the Application of Separation of Variables Method......Page 89 Cartesian Coordinates: Examples......Page 96 Cylindrical Coordinates: Examples......Page 110 Integrals of Bessel Functions......Page 115 Non-homogeneous Differential Equations......Page 116 Non-homogeneous Boundary Conditions: The Method of Superposition......Page 122 REFERENCES......Page 124 Criterion for Neglecting Spatial Temperature Variation......Page 132 Lumped-Capacity Analysis......Page 134 Transient Conduction in Plates......Page 137 Non-homogeneous Equations and Boundary Conditions......Page 141 Transient Conduction in Cylinders......Page 145 Transient Conduction in Spheres......Page 151 Time Dependent Boundary Conditions: Duhamel’s Superposition Integral......Page 154 Formulation of Duhamel’s Integral [1]......Page 155 Extension to Discontinuous Boundary Conditions......Page 157 Applications......Page 158 Conduction in Semi-infinite Regions: The Similarity Method......Page 163 REFERENCES......Page 167 Examples of Conduction in Porous Media......Page 176 Porosity......Page 177 Heat Conduction Equation: Cartesian Coordinates......Page 178 Boundary Conditions......Page 180 Applications......Page 181 REFEENCES......Page 187 Introduction......Page 197 Moving Interface Boundary Conditions......Page 198 Non-linearity of the Interface Energy Equation......Page 201 Non-dimensional Form of the Governing Equations: Governing Parameters......Page 202 Simplified Model: Quasi-Steady Approximation......Page 203 Stefan’s Solution......Page 210 Neumann’s Solution: Solidification of Semi-Infinite Region......Page 213 Neumann’s Solution: Melting of Semi-infinite Region......Page 216 Effect of Density Change on the Liquid Phase......Page 217 Radial Conduction with Phase Change......Page 218 Phase Change in Finite Regions......Page 222 REFERENCES......Page 223 Non-linear Differential Equations......Page 228 Taylor Series Method......Page 229 Transformation of Differential Equations......Page 233 Transformation of Boundary Conditions......Page 234 Boltzmann Transformation......Page 237 Combining Boltzmann and Kirchhoff Transformations......Page 239 Exact Solutions......Page 240 REFERENCES......Page 243 Procedure......Page 249 Accuracy of the Integral Method......Page 250 Application to Cartesian Coordinates......Page 251 Application to Cylindrical Coordinates......Page 259 Non-linear Problems [5]......Page 264 Energy Generation......Page 273 REFERENCES......Page 277 Introduction......Page 282 Solution Procedure......Page 283 Examples of Perturbation Problems in Conduction......Page 284 Perturbation Solutions: Examples......Page 286 REFERENCES......Page 309 Vascular Architecture and Blood Flow......Page 315 Blood Temperature Variation......Page 317 Pennes Bioheat Equation [1]......Page 318 Chen-Holmes Equation [5]......Page 325 Three-Temperature Model for Peripheral Tissue [7]......Page 326 Weinbaum-Jiji Simplified Bioheat Equation for Peripheral Tissue [8]......Page 328 The $s$-Vessel Tissue Cylinder Model [16]......Page 336 REFERENCES......Page 345 Introduction......Page 360 Categories of Microscale Phenomena......Page 361 Purpose and Scope of this Chapter......Page 363 Derivation of Fourier’s Law and an Expression for the Thermal Conductivity......Page 364 Ideal Gases: Heat is Conducted by Gas Molecules......Page 368 Metals: Heat is Conducted by Electrons......Page 372 Electrical Insulators and Semiconductors: Heat is Conducted by Phonons (Sound Waves)......Page 374 Radiation: Heat is Carried by Photons (Light Waves)......Page 385 Accounting for Multiple Scattering Mechanisms: Matthiessen’s rule......Page 390 Boundary Scattering for Heat Flow Parallel to Boundaries......Page 392 Boundary Scattering for Heat Flow Perpendicular to Boundaries......Page 400 Closing Thoughts......Page 405 REFERENCES......Page 408 back-matter......Page 415 |
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