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COMSOL傳熱與多物理場耦合模擬/COMSOL基礎系列

  • 作者：編者:李星辰//田野//姚雯|責編:湯嘉
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111725510
  • 出版日期：2023/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：292
人民幣：RMB 89 元      售價：元
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內容大鋼
    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展為開端，介紹了計算傳熱學的發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，介紹了COMSOL的求解方法、數值穩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，筆者依托十余年的模擬經驗，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，按照由淺人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體的使用技巧。
    本書是面向具有初步傳熱基礎的讀者編寫的傳熱模擬入門指南，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。如果讀者需要對軟體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。
作者介紹
編者:李星辰//田野//姚雯|責編:湯嘉
    李星辰，1991年生，河南鄭州人，博士，火箭軍研究院助理研究員。畢業於國防科技大學，師從陳小前研究員，從事多物理場耦合模擬與MEMS系統設計方向研究。曾獲國際數學建模大賽一等獎、ICAN國際大學生創新創業大賽中國區特等獎、國際航天器設計大賽一等獎、亞太空間合作組織微小衛星大賽一等獎、IEEE航天計量學大會最佳青年學者。發表論文8篇、參與多項國家重點科研項目。
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
    1.1  傳熱學與計算傳熱學
    1.2  計算傳熱學發展概況
    1.3  傳熱學應用領域
    1.4  COMSOL傳熱模塊簡介
    1.5  本書的構架
    1.6  如何學習和使用本書
  第2章  傳熱學基礎與控制方程
    2.1  傳熱學基礎
    2.2  導熱基本理論
    2.3  對流傳熱理論分析
    2.4  熱輻射基本理論
    2.5  常見的熱場耦合形式
  第3章  數值計算方法及COMSOL求解器
    3.1  數值求解的基本思想
    3.2  數值計算方法介紹
    3.3  COMSOL求解方法介紹
    3.4  COMSOL離散化
    3.5  COMSOL數值穩定性
    3.6  COMSOL常見報錯及解決方法
第二部分  專題篇
  第4章  導熱、對流和輻射
    4.1  固體傳熱
    4.2  流體傳熱
    4.3  固體和流體傳熱
    4.4  共軛傳熱
    4.5  輻射
  第5章  熱應力及金屬加工
    5.1  熱應力分析
    5.2  相變傳熱分析
    5.3  蒸發與冷卻
  第6章  多孔介質傳熱
    6.1  熱平衡下的熱傳遞
    6.2  熱非平衡下的熱傳遞
    6.3  地下水傳熱
    6.4  裂隙流和多孔彈性
  第7章  電磁傳熱
    7.1  焦耳熱
    7.2  感應熱
    7.3  微波熱
第三部分  應用篇
  第8章  航空航天與動力領域
    8.1  簡介
    8.2  案例1燃氣輪機葉片
    8.3  案例2衛星熱布局
    8.4  案例3稀薄氣體氣動熱

  第9章  材料領域
    9.1  簡介
    9.2  案例1超快激光加熱金屬膜
    9.3  案例2增材製造溫度-應力場
    9.4  案例3化學沉積半導體材料
  第10章  生物領域
    10.1  簡介
    10.2  案例1用於DNA擴增的攜帶型晶元
    10.3  案例2腫瘤的微波熱療法
    10.4  案例3介電探針檢測皮膚
  第11章  能源領域
    11.1  簡介
    11.2  案例1鋰電池溫度特性
    11.3  案例2輻射冷卻
    11.4  案例3地熱開發
結語與展望
參考文獻

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