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內容簡介

　　全書共11章，前3章為第一部分基礎篇。第1章以傳熱學與計算傳熱學的發(fā)展為開端，介紹了計算傳熱學的發(fā)展概況及其應用領域，接著簡要介紹了COMSOL Multiphysics 傳熱模塊以及如何使用本書。第2章從傳熱學基礎和控制方程的角度闡述了傳熱的三大方式及其耦合形式。第3章從實際操作角度出發(fā)，介紹了COMSOL的求解方法、數(shù)值穩(wěn)定性和常見的報錯解決方法。第4～7章為本書第二部分專題篇，筆者依托十余年的仿真經驗，精心選取四類耦合傳熱方式進行專題介紹。第4章介紹了使用頻率最高的固體傳熱、流體傳熱和共軛傳熱等物理場形式。第5章介紹了熱應力與金屬加工耦合的分析原理，涵蓋熱應力分析、相變傳熱分析和蒸發(fā)與冷卻等內容。第6章介紹了4種形式的多孔介質傳熱，包含熱平衡、熱非平衡、地下水和裂隙流等多種傳熱形式。第7章介紹了電磁效應和傳熱場耦合場景，具體包含焦耳熱、感應熱和微波熱3種常見熱源類型。第8~11章為本書的第三部分應用篇，選取當今航空航天與動力、材料、生物、能源四大前沿領域，每個領域闡述3個有趣的案例，按照由淺入深的順序較為詳細地講解了每一個操作步驟，使初學者可通過對照練習理解軟件的使用技巧。本書是面向具有初步傳熱基礎的讀者編寫的傳熱仿真入門指南，初學者可以通過本書獲得對COMSOL傳熱學及相關耦合知識較為全面的了解，也可以在閱讀完成第一部分基礎篇的內容后，挑選自己感興趣的專題和應用領域，學習對應的案例操作。如果讀者需要對軟件設置原理有更全面的了解，可以查看COMSOL翔實的用戶幫助文檔。

作者簡介

暫缺《COMSOL傳熱與多物理場耦合仿真》作者簡介

圖書目錄

目錄
序
前言
常用物理量單位及意義
第一部分基礎篇
第1章緒論2
1.1 傳熱學與計算傳熱學2
1.2 計算傳熱學發(fā)展概況3
1.3 傳熱學應用領域3
1.4 COMSOL傳熱模塊簡介4
1.5 本書的構架4
1.6 如何學習和使用本書5
第2章傳熱學基礎與控制方程6
2.1 傳熱學基礎6
2.2 導熱基本理論7
2.3 對流傳熱理論分析9
2.4 熱輻射基本理論11
2.5 常見的熱場耦合形式14
第3章數(shù)值計算方法及COMSOL求解器18
3.1 數(shù)值求解的基本思想18
3.2 數(shù)值計算方法介紹18
3.3 COMSOL求解方法介紹21
3.4 COMSOL離散化25
3.5 COMSOL數(shù)值穩(wěn)定性26
3.6 COMSOL常見報錯及解決方法27
第二部分專題篇
第4章導熱、對流和輻射34
4.1 固體傳熱35
4.2 流體傳熱38
4.3 固體和流體傳熱40
4.4 共軛傳熱40
4.5 輻射41
第5章熱應力及金屬加工44
5.1 熱應力分析44
5.2 相變傳熱分析46
5.3 蒸發(fā)與冷卻50
第6章多孔介質傳熱52
6.1 熱平衡下的熱傳遞52
6.2 熱非平衡下的熱傳遞54
6.3 地下水傳熱57
6.4 裂隙流和多孔彈性58
第7章電磁傳熱62
7.1 焦耳熱62
7.2 感應熱65
7.3 微波熱68
第三部分應用篇
第8章航空航天與動力領域74
8.1 簡介74
8.2 案例1 燃氣輪機葉片74
8.3 案例2 衛(wèi)星熱布局92
8.4 案例3 稀薄氣體氣動熱105
第9章材料領域125
9.1 簡介125
9.2 案例1 超快激光加熱金屬膜125
9.3 案例2 增材制造溫度-應力場138
9.4 案例3 化學沉積半導體材料152
第10章生物領域184
10.1 簡介184
10.2 案例1 用于 DNA 擴增的便攜式芯片184
10.3 案例2 腫瘤的微波熱療法213
10.4 案例3 介電探針檢測皮膚226
第11章能源領域245
11.1 簡介245
11.2 案例1 鋰電池溫度特性245
11.3 案例2 輻射冷卻258
11.4 案例3 地熱開發(fā)271
結語與展望291
參考文獻292