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第一章 绪论1

1.1　导言1

1.2　传热学概论3

1.2.1　稳态过程与非稳态过程的传热基本方程3

1.2.2　影响因素5

1.2.3　经验方程或解析方程6

1.2.4　传热与相似理论6

1.2.4.1　传热与相似准则7

1.2.4.2　基本方程与相似准则中的热物理特性系数8

a）　导热系数9

目录9

公式参数一览表9

下标与缩写一览表13

b）　粘度13

c） 比热14

d）　密度18

1.3　内燃机的一些特殊情况19

1.3.1　对换热方程的影响19

1.3.2　辐射的作用22

1.3.3　向冷却介质的传热23

1.4　在非稳态或准稳态过程的工作循环23

1.5　传热对工作循环的影响26

1.5.1　换气26

1.5.2　压缩、燃烧与膨胀26

1.5.3　热损耗与效率28

1.6　零部件的热应力30

第二章　工质的传热34

2.1　换热方程34

2.1.1　努谢尔特型（第Ⅰ组）的换热方程34

2.1.2　相似理论型（第Ⅱ组）的换热方程40

2.2　燃烧方式的影响46

2.2.1　直接喷射的四冲程柴油机燃烧室46

2.2.2　间接喷射的四冲程柴油机燃烧室47

2.2.3　不同扫气方法的二冲程柴油机的燃烧室50

2.2.4　汽油机的燃烧室51

2.3　燃气速度的影响53

2.4　工质的压力和温度的影响57

2.5　几何参数的影响72

2.6　辐射的影响74

2.6.1　α-方程74

2.6.2　测量值87

2.6.3　解析计算95

2.6.3.1　辐射能力与辐射换热95

2.6.3.2　壁面对辐射和对流的影响105

2.7　换热方程在四冲程和二冲程发动机中的应用113

2.8　换热方程的比较研究114

2.8.1　数量上的对比114

2.8.2　通过局部影响的观察对换热方程的评估研究134

第三章　冷却介质的传热139

3.1 内燃机的传热与冷却139

3.2.1　散热片的导热141

3.2　冷却空气的传热141

3.2.2　装有散热片的壁面传热146

3.2.3　冷却空气的导向装置对冷却空气的加热与传热的影响154

3.2.4　冷却空气的流通能力与压力损失161

3.3　水冷时的传热163

3.3.1　传热情况概述163

3.3.2　强制对流与自然对流时的传热165

3.3.3　蒸发时的传热169

3.3.4　气蚀时的传热177

3.3.5　发动机运转时的传热181

第四章　发动机零部件的热负荷与热应力186

4.1　导言与定义186

4.2.1　温度变化与温度场190

4.2　温度变化与温差应力190

4.2.2　温差应力195

4.2.3　绝热防护层202

4.3　活塞的热负荷与热应力209

4.3.1　热应力与结构设计209

4.3.2　活塞的传热214

4.3.2.1　工作气体与活塞间的热交换214

4.3.2.2　活塞与汽缸套间的热交换216

4.3.2.3　活塞与冷却介质间的热交换217

4.4　气缸盖的热负荷与热应力222

4.4.1　热应力和结构设计222

4.4.2　气缸盖的传热227

4.4.2.1　工作气体的传热227

4.4.2.2　气阀中的传热228

4.4.2.3　气缸盖的进气和排气道的传热234

4.5　气缸套的热负荷与热应力及其结构设计236

第五章　试验和测量技术241

5.1　引言241

5.2　换热系数的确定方法241

5.2.1　解析方法241

5.2.2　实验方法243

5.2.2.1　热平衡法243

5.2.2.2　表面温度法245

5.2.2.3　传热测量器249

5.3　温度的测定250

5.3.1 工作气体的温度250

5.3.2　稳态壁温测量252

5.3.3　活塞温度的测量256

5.3.3.1　连续测量256

5.3.3.2　间断测量256

5.3.3.3　遥测技术259

5.3.4　快速变化的表面温度的测量261

5.4　热-电模拟263

第六章　附录267

6.1　传热方程的原始形式267

6.1.1　谢努尔特型（第Ⅰ组）的传热方程267

6.1.2　相似理论（第Ⅱ组）的传热方程269

6.2　在内燃机领域内所采用的一些固体、液体和气体的热物理特性系数275

表1.1～1.7275

参考文献289