فصل اول: مقدمه‌ای بر انتقال حرارت 1

1-1- مقدمه 3

2-1- حالت‌های انتقال حرارت 4

3-1- هدایت 4

1-3-1- هدایت از طریق یک دیواره صفحه 7

4-1- همرفت 9

5-1- تابش 16

6-1- جهت جریان گرما 20

7-1- پایداری دما و موازنه حرارتی 20

8-1- سیستم‌های واحد 24

9-1- روش پیشنهادی برای حل مسئله 25

10-1- آمار و ارقام قابل توجه 27

11-1- خلاصه فصل و نکات پایانی 28

12-1- مسائل 29

مراجع 37 

فصل دوم: معادله هدایت حرارتی و شرایط مرزی 39

1-2- مقدمه 41

2-2- معادله رسانش گرما 41

1-2-2- مختصات مستطیلی 41

1-1-2-2- موارد خاص- مختصات مستطیلی 44

2-2-2- مختصات استوانه‌ای 47

1-2-2-2- موارد خاص - مختصات استوانه‌ای 54

3-2-2- مختصات کروی 54

1-3-2-2- موارد خاص- مختصات کروی 56

3-2- شرایط مرزی 57

1-3-2- مختصات مستطیلی 58

1-1-3-2- درجه حرارت خاص 59

2-1-3-2- شار حرارتی خاص 60

3-1-3-2- مرز عایق 61

4-1-3-2- همرفت 61

5-1-3-2- تابش 62

6-1-3-2- همرفت و تابش 64

7-1-3-2- شرایط تقارن 66

8-1-3-2- شرایط بین مرزی یا بین سطحی 66

2-3-2- مختصات استوانه‌ای و کروی 67

1-2-3-2- خلاصه شرایط 70

4-2- شرایط اولیه 73

5-2- خلاصه فصل 74

6-2- مسائل 74

مراجع 89

فصل سوم: هدایت پایدار 91

1-3- مقدمه 93

2-3- رسانش یک بعدی 93

1-2-3- دیوار صفحه 93

1-1-2-3- دیوارهای چند لایه 96

2-1-2-3- تشابه حرارتی- الکتریکی و مفهوم مقاومت 98

3-1-2-3- ضریب انتقال کلی حرارت و R-VALUE 111

2-2-3- پوسته استوانهای 113

3-2-3- پوسته کروی 119

3-3- ضخامت عایق بحرانی 121

4-3- تولید گرما در یک استوانه 126

5-3- هدایت حرارتی وابسته به دما 131

6-3- رسانایی چند بعدی 140

7-3- ضرایب شکل هدایت 141

8-3- سطوح گسترش یافته (پرهها) 147

1-8-3- پرههای مقطع ثابت 149

1-1-8-3- معادله دیفرانسیل حاکم و شرایط مرزی 149

2-1-8-3- حل توزیع دما و جریان گرما 151

3-1-8-3- تقریب پره بسیار بلند 153

4-1-8-3- تقریب پره عایق شده در انتها 153

2-8-3- بازده پره 155

3-8-3- اثربخشی پره 155

4-8-3- پره با سطح مقطع متغیر 158

1-4-8-3- پرههای حلقوی 158

2-4-8-3- پره‌های مستقیم مثلثی 164

3-4-8-3- پره‌های پین مخروطی 166

5-8-3- نتیجه‌گیری در مورد پره‌ها 167

9-3- خلاصه فصل 169

10-3- مسائل 169

مراجع 186

فصل چهارم: هدایت ناپایدار 187

1-4- مقدمه 189

2-4- سیستم‌های متمرکز بدون تغییرات خاص 189

1-2-4- آنالیز سیستم‌های متمرکز 190

2-2-4- معیار کاربردها 192

3-2-4- ثابت زمانی 196

3-4- سیستمها با تغییرات مکانی (صفحه بزرگ، استوانه بلند، کره) 197

1-3-4- بررسی اجمالی 197

2-3-4- صفحات مسطح بزرگ 199

3-3-4- استوانههای بلند 208

4-3-4- کره‌ها 211

4-4- سیستم‌های چند بعدی با متغیر فضایی 221

1-4-4- بررسی اجمالی 221

2-4-4- میله بلند 226

3-4-4- استوانه کوتاه 231

4-4-4- مکعب مستطیل 235

5-4- جسم نیمه بینهایت 241

1-5-4- بررسی اجمالی 241

2-5-4- شرط مرزی دما 242

3-5-4- شرط مرزی شار گرما 242

4-5-4- شرط مرزی جابجایی 242

6-4- خلاصه فصل 245

7-4- مسائل 246

مراجع 256

فصل پنجم: روش‌های عددی (پایدار و ناپایدار) 257

1-5- مقدمه 259

2-5- روش تفاضل محدود 260

1-2-5- حالت پایدار 264

2-2-5- حالت ناپایدار 292

3-5- روش المان محدود 319

4-5- خلاصه فصل 320

5-5- مسائل 320

مراجع 336

فصل ششم: جابه‌جایی اجباری 337

1-6- مقدمه 339

2-6- ملاحظات اساسی 339

3-6- جریان خارجی 341

1-3-6- جریان بر روی یک سطح تخت 341

1-1-3-6- لایه مرزی آرام 344

1-1-1-3-6- معادله پیوستگی 344

2-1-1-3-6- معادله مومنتوم 345

3-1-1-3-6- نیروی درگ 352

4-1-1-3-6- معادله انرژی 355

5-1-1-3-6- ضخامت لایه مرزی گرمایی 360

6-1-1-3-6- ضریب جابجایی و عدد ناسلت 361

7-1-1-3-6- تشابه رینولدز – کلبرن 365

8-1-1-3-6- شار حرارتی ثابت 368

9-1-1-3-6- طول شروع شونده بدون گرمایش 373

2-1-3-6- لایه مرزی درهم 375

2-3-6- جریان در استوانه‌ها و کره‌ها 381

1-2-3-6- استوانه‌ها 381

1-1-2-3-6- استوانه‌های دایره‌ای و مدور 381

2-1-2-3-6- استوانه‌های غیردایره‌ای 382

2-2-3-6- کره‌ها 388

3-3-6- جریان از طریق بانکهای لولهای 389

4-6- جریان داخلی 395

1-4-6- طول ورودی 397

2-4-6- میانگین سرعت و میانگین درجه حرارت 398

3-4-6- شار حرارتی ثابت 398

4-4-6- دمای سطح ثابت 399

5-4-6- قطر معادل برای جریان از طریق لولههای غیر دایرهای 401

6-4-6- روابط پیشنهادی برای عدد ناسلت و ضریب همرفتی 402

1-6-4-6-جریان آرام؛ منطقه ورودی 402

2-6-4-6- جریان آرام؛ کاملاً توسعه یافته 403

3-6-4-6- جریان آشفته؛ کاملاً توسعه یافته 403

7-4-6- جریان حلقوی 411

1-7-4-6- جریان آرام کاملاً توسعه یافته 412

2-7-4-6- جریان آشفته کاملاً توسعه یافته 413

5-6- خلاصه فصل و نتیجه‌گیری 417

6-6- مسائل 418

مراجع 434

فصل هفتم: جابه‌جایی طبیعی 435

1-7- مقدمه 437

2-7- نکات اساسی 437

3-7- جابهجایی طبیعی برای صفحات مسطح 441

1-3-7- صفحه عمودی 441

1-1-3-7- سطح دمای ثابت 441

2-1-3-7- سطح شار حرارتی ثابت 446

2-3-7- صفحه افقی 448

1-2-3-7- سطح دمای ثابت 449

2-2-3-7- سطح شار حرارتی ثابت 450

3-3-7- صفحه شیبدار 453

4-7- همرفت طبیعی برای استوانهها 454

1-4-7- استوانه افقی 454

2-4-7- استوانه عمودی 461

5-7- همرفت طبیعی برای کره‌ها 461

6-7- همرفت طبیعی برای اشیاء دیگر 466

7-7- همرفت طبیعی برای فضاهای بسته و محصور شده 469

1-7-7- فضای مستطیلی محصور شده 470

1-1-7-7- محفظه مستطیلی افقی 471

2-1-7-7- محفظه مستطیلی عمودی 472

3-1-7-7- محفظه مستطیلی شیبدار 474

2-7-7- فضای حلقوی بین استوانههای متحدالمرکز 477

3-7-7- فضای بین کرههای متحدالمرکز 479

8-7- همرفت طبیعی بین پرههای عمودی 482

9-7- خلاصه فصل و نتیجه‌گیری 489

10-7- مسائل 491

مراجع 503

فصل هشتم: مبدل‌های حرارتی 507

1-8- مقدمه 509

2-8- انواع مبدل‌های حرارتی 509

1-2-8- توزیع دما در مبدلهای حرارتی دو لوله‌ای 514

3-8- ضریب انتقال حرارت کلی 522

4-8- روش‌های آنالیز 528

1-4-8- روش میانگین اختلاف دمای لگاریتمی 528

1-1-4-8- مبدل‌های حرارتی دو لوله‌ای 528

2-1-4-8- مبدل‌های حرارتی غیر دولوله‌ای 531

2-4-8- راندمان- روش تعداد واحد انتقال 543

5-8- خلاصه فصل و ملاحظات پایانی 560

6-8- مسائل 561

مراجع 570

فصل نهم: انتقال حرارت تابشی 571

1-9- مقدمه 573

2-9- تابش جسم سیاه 573

3-9- خواص تابش 582

4-9- ضرایب شکل تابش 591

5-9- انتقال حرارت تابشی بین سطوح 598

1-5-9- انتقال حرارت تابشی برای یک محفظه دو سطحی 602

1-1-5-9- برای سطح 1 602

2-1-5-9- برای سطح 2 603

2-5-9- انتقال حرارت تشعشع برای یک محفظه سه سطحی 610

1-2-5-9- برای سطح 1 611

2-2-5-9- برای سطح 2 611

3-2-5-9- برای سطح 3 611

4-2-5-9- محفظه سه سطحی با سطح عایق 615

6-9- سپرهای تابشی 620

7-9- تابش آسمان و کلکتورهای خورشیدی 631

8-9- خلاصه فصل و نکات پایانی 634

9-9- مسائل 634

مراجع 650

مطالعات تکمیلی 650

فصل دهم: حالت‌های متعدد انتقال حرارت 651

1-10- مقدمه 653

2-10- روش حل مسائل چند حالته 654

3-10- مثال‌ها 654

4-10- خلاصه فصل و نتیجه‌گیری 707

5-10- مسائل 707

فصل یازدهم: انتقال جرم 717

1-11- مقدمه 719

2-11- غلظت در یک مخلوط گازی 719

3-11- قانون نفوذ فیک 724

1-3-11- ضریب نفوذ دوجزئی گاز 725

2-3-11- ضریب نفوذ گاز- مایع دوتایی 728

4-11- نفوذ در گازها 729

1-4-11- قانون استفان 729

2-4-11- نفوذ ناهمسوی هممولار 735

5-11- تشابه جرم-گرما 739

1-5-11- انتقال جرم از طریق دیوارها و غشاها 740

2-5-11- نفوذ گذرا 748

6-11- نفوذ مایع – گاز 750

7-11- ضریب انتقال جرم 755

1-7-11- پارامترهای بدون بُعد 755

2-7-11- رطوبت سنج حباب مرطوب و حباب خشک 757

8-11- خلاصه فصل و نکات نهایی 761

9-11- مسائل 761

مراجع 768

فصل دوازدهم: موضوعات خاص 769

1-12- مقدمه 771

2-12- تولید گرمای داخلی 771

1-2-12- تولید گرما در دیوار صفحه 771

2-2-12- تولید گرما در یک کره 789

3-12- مقاومت تماسی 798

4-12- چگالش و جوشش 805

1-4-12- انتقال حرارت چگالش 806

1-1-4-12- چگالش لایهای برای صفحات عمودی و شیبدار 806

1-1-1-4-12- صفحات عمودی 806

2-1-1-4-12- صفحات شیبدار 815

2-1-4-12- چگالش لایهای برای استوانههای عمودی 815

3-1-4-12- چگالش لایه‌ای برای استوانههای افقی و برای کره‌ها 816

2-4-12- انتقال حرارت جوشش 819

1-2-4-12- ناحیهها در جوشش استخری 819

2-2-4-12- جوشش استخری هستهای 821

3-2-4-12- جوشش لایهای 827

5-12- مصرف انرژی در ساختمانها 831

6-12- خلاصه فصل و نتیجه‌گیری 839

7-12- مسائل 839

مراجع 849

پیوست‌ها 851