绪论1
章热量传递的基本理论4
1.1热量传递的三种基本方式4
1.1.1热传导4
1.1.2热对流5
1.1.3热辐射6
1.2传热过程与热阻7
1.2.1传热过程7
1.2.2传热热阻8
1.3传热学的研究方法9
1.3.1传热问题的研究方法9
1.3.2传热问题的解题步骤10
1.4传热学发展简史10
习题13
第2章热传导14
2.1温度场及描述方法14
2.1.1温度场14
2.1.2温度梯度15
2.2导热基本定律15
2.2.1导热基本定律15
2.2.2导热系数与导热机理16
2.3导热微分方程及定解条件19
2.3.1导热微分方程19
2.3.2定解条件21
2.3.3热扩散率的物理意义22
2.3.4傅里叶定律及导热微分方程的适用范围23
2.4一维稳态导热23
2.4.1通过平壁的稳态导热23
2.4.2通过长圆筒壁的导热27
2.4.3球壳稳态导热28
2.4.4带第二类、第三类边界条件的一维稳态导热29
2.4.5变截面或变导热系数的一维问题30
2.4.6具有内热源的导热30
2.5非稳态导热33
2.5.1非稳态导热过程33
2.5.2第三类边界条件下毕渥数对平板中温度分布的影响34
2.6集总参数分析法35
2.6.1集总参数法温度场的分析解35
2.6.2导热量的计算式、时间常数与傅里叶数37
2.6.3集总参数法的适用范围及应用举例38
2.7半无限大物体的非稳态导热40
2.7.1三种边界条件下半无限大物体温度场的分析解40
2.7.2导热量计算式41
2.7.3分析解的讨论41
习题43
第3章热对流与对流传热44
3.1对流传热的概述44
3.1.1对流传热的影响因素44
3.1.2对流传热的研究方法45
3.1.3表面传热系数的计算方法46
3.2对流传热的数学描述46
3.2.1运动流体能量方程的推导47
3.2.2对流传热问题完整的数学描述48
3.3边界层对流传热问题的数学描述49
3.3.1流动边界层及边界层动量方程49
3.3.2热边界层及热边界层能量方程51
3.3.3二维、稳态边界层型对流传热问题的数学描述52
3.4流体外掠平板传热层流分析解及比拟理论53
3.4.1流体外掠等温平板传热的层流分析解53
3.4.2特征数方程54
3.4.3普朗特数的物理意义55
3.4.4比拟理论的基本思想55
3.4.5比拟理论的应用57
3.5相似原理与量纲分析59
3.5.1物理现象相似的定义59
3.5.2相似原理的基本内容60
3.5.3导出相似特征数的两种方法61
3.6相似原理的应用64
3.6.1应用相似原理指导实验的安排及实验数据的整理64
3.6.2应用相似原理指导模化实验66
3.6.3运用特征数方程的注意事项66
3.6.4对实验关联式准确性的正确认识67
3.7内部强制对流传热的实验关联式68
3.7.1管槽内强制对流流动与换热的一些特点69
3.7.2管槽内湍流强制对流传热关联式71
3.8大空间自然对流传热的实验关联式73
习题74
第4章热传导问题的数值解法77
4.1导热问题数值求解的基本思想77
4.1.1基本思想77
4.1.2导热问题数值求解的基本步骤77
4.2内节点离散方程的建立方法79
4.2.1泰勒级数展开法79
4.2.2热平衡法80
4.3边界节点离散方程的建立及代数方程的求解81
4.3.1边界节点离散方程的建立81
4.3.2边界热流密度82
4.3.3处理不规则区域的阶梯形逼近法83
4.3.4求解代数方程的迭代法84
4.4非稳态导热问题的数值解法87
4.4.1时间空间区域的离散化87
4.4.2一维平板非稳态导热的显示格式88
4.4.3非稳态导热方程的隐式格式89
4.4.4边界节点的离散方程89
4.4.5一维平板非稳态导热显式格式离散方程组及稳定性分析90
习题91
第5章热辐射94
5.1热辐射的基本概念94
5.2黑体辐射基本定律96
5.2.1斯忒藩玻耳兹曼定律96
5.2.2光谱辐射定律97
5.2.3兰定律100
5.3固体和液体的辐射特性102
5.3.1实际物体的辐射力102
5.3.2实际物体的光谱辐射力102
5.3.3实际物体的定向辐射强度103
5.4实际物体对辐射能的吸收与辐射特性107
5.4.1实际物体的吸收比107
5.4.2灰体的运用及其工程运用109
5.4.3吸收比与发射率的关系———基尔霍夫定律109
5.5辐射传热的角系数111
5.5.1角系数的定义及计算假定112
5.5.2角系数的性质112
5.5.3角系数的计算方法114
5.6两表面封闭系统的辐射传热117
5.6.1封闭腔模型及两黑体表面组成的封闭腔117
5.6.2有效辐射118
5.6.3两个漫灰体表面组成的封闭腔的辐射传热119
习题121
第6章箭炮发射药传热特性124
6.1概述124
6.2传统药温确定方法126
6.3火炮发射装药物理模型与重要参数127
6.3.1火炮发射装药物理模型127
6.3.2火炮发射装药重要参数127
6.4箭炮发射装药热物性参数128
6.5火箭发动机传热特性130
6.5.1物理模型130
6.5.2数学模型130
6.5.3计算结果与实测值的比较132
第7章发射药点火理论及数值模拟135
7.1点火过程及影响因素135
7.1.1点火过程135
7.1.2点火系统要求135
7.1.3影响点火过程的因素136
7.2点火判据136
7.2.1点火延迟时间136
7.2.2点火判据分类136
7.2.3点火判据选择137
7.3点火理论模型137
7.3.1固相点火理论137
7.3.2气相点火理论138
7.3.3异相点火理论139
7.3.4点火模型对比139
7.3.5发射药点火数值模拟140
7.4底排药剂两相点火数值模拟140
7.4.1概述140
7.4.2物理模型142
7.4.3数学模型142
7.5激光点火理论与数值模拟146
7.5.1激光点火装置与点火系统146
7.5.2激光固相点火模型148
第8章火炮身管受热分析150
8.1火炮发射过程的特征150
8.2发射过程中的核心流模型151
8.2.1基本假设151
8.2.2基本数学模型151
8.2.3控制方程组进行离散化153
8.2.4边界层模型153
8.2.5身管热传导模型155
8.2.6身管固壁传热的数值分析156
附录162
附录1常用单位换算表162
附录2金属材料的密度、比热容和导热系数163
附录3保温、建筑及其他材料的密度和导热系数166
附录4几种保温、耐火材料的导热系数与温度的关系167
附录5大气压力(P=1.01325×105Pa)下干空气的热物理性质168
附录6大气压力(P=1.01325×105Pa)下标准烟气的热物理性质169
附录7大气压力(P=1.01325×105Pa)下过热水蒸气的热物理性质170
附录8大气压力(P=1.01325×105Pa)下二氧化碳、氢气、氧气的热物理性质170
附录9饱和水的热物理性质172
附录10干饱和水蒸气的热物理性质174
参考文献176

“武器传热学”是武器系统工程相关领域专业本科生的一门专业课。本教材分为两大部分：一部分介绍传热学的基本概念、理论和方法：主要内容包括热传导、热对流与对流传热、热传导问题的数值计算方法与热辐射；另一部分介绍传热学理论在武器系统工程中的应用，主要内容包括箭炮发射药传热特性、发射药点火理论及数值模拟与火炮身管受热分析。
本书可作为武器系统与工程和武器发射工程专业武器传热学课程的教材，也可作为相关工程技术人员的参考书。