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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1.1～1.7 275

参考文献 289