《無機非金屬材料熱工基礎》系統(tǒng)地闡述了無機非金屬材料工業(yè)熱工過程中的基礎理論，主要包括氣體力學及其在窯爐系統(tǒng)中的應用、燃料及其燃燒、傳熱原理、傳質(zhì)原理、干燥過程與設備。本書既注重基本概念和基本原理的闡述，又注重基本原理在無機非金屬材料熱工過程中的應用，并著力增加反映當代生產(chǎn)技術、科學研究和與我國國民經(jīng)濟發(fā)展緊密相關的內(nèi)容。
本書既可作為高等院校無機非金屬材料工程專業(yè)、材料科學與工程專業(yè)、材料化學專業(yè)、粉末冶金專業(yè)及相關專業(yè)的熱工基礎課程的教材，也可作為從事無機非金屬材料研究、生產(chǎn)、工廠設計以及節(jié)能降耗的廣大科研人員、技術人員和管理人員的參考書。
材料是人類賴以生存的物質(zhì)基礎和科學技術發(fā)展的核心與先導。材料分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料和復合材料四大類。無機非金屬材料制品因其應用范圍廣而成為材料領域研究和開發(fā)的重點。
“無機非金屬材料熱工基礎”課程是高等院校無機非金屬材料專業(yè)的主干課程之一，是從基礎課到專業(yè)課的過渡課程，也是無機非金屬材料專業(yè)的樞紐課程。它是深入學習和掌握無機非金屬材料工業(yè)熱工設備的理論基礎，也是無機非金屬材料工業(yè)熱工設備設計計算、合理操作和控制的理論基礎；對于降低窯爐燃料消耗量、提高熱量利用率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、保護環(huán)境具有重要的理論指導意義。
全書主要內(nèi)容包括氣體力學及其在窯爐系統(tǒng)中的應用、燃料及其燃燒、傳熱原理、傳質(zhì)原理、干燥過程與設備。每章末附思考題與習題，書后附有附錄及習題答案。本書在編寫過程中，既注重基本概念和基本原理的闡述，又注重基本原理在無機非金屬材料熱工過程中的應用，并著力增加反映當代生產(chǎn)技術、科學研究和與我國國民經(jīng)濟發(fā)展緊密相關的內(nèi)容，使本書在內(nèi)容和體系上有較大的改革和創(chuàng)新，以適應當今復合型人才培養(yǎng)的需要。
本書融理論性和實用性于一體，既可作為高等院校無機非金屬材料工程專業(yè)、材料科學與工程專業(yè)、材料化學專業(yè)、粉末冶金專業(yè)及相關專業(yè)的熱工基礎課程的教材，也可作為從事無機非金屬材料研究、生產(chǎn)、工廠設計以及節(jié)能降耗的廣大科研人員、技術人員和管理人員的參考書。
本教材按64～84學時編寫，共分五章，各章的建議學時數(shù)如下（供參考）：
緒論 1～2 學時
第一章氣體力學及其在窯爐系統(tǒng)中的應用 15～20學時
第二章燃料及其燃燒 12～16學時
第三章傳熱原理 20～26學時
第四章傳質(zhì)原理 6～8 學時
第五章干燥過程與設備 10～12學時
本書的出版得到了華北理工大學材料科學與工程學院和化學工業(yè)出版社的大力支持，在此一并表示衷心的感謝！同時對書中所列參考文獻的中外作者致以誠摯的謝意！
鑒于筆者水平有限，書中難免存在不足之處，敬請各位讀者和專家批評指正。
作者
2020年9月于華北理工大學
裴秀娟，華北理工大學材料科學與工程學院，副教授，1986年畢業(yè)于唐山工程技術學院（今華北理工大學）硅酸鹽工程專業(yè)，獲工學學士學位。畢業(yè)后一直從事無機非金屬專業(yè)的教學和科研工作，并且一直擔任“無機非金屬材料熱工基礎”課程的主講。撰寫并出版了《陶瓷墻地磚工廠技術員手冊》、《衛(wèi)生陶瓷工廠技術員手冊》和《日用陶瓷工廠技術員手冊》等陶瓷生產(chǎn)技術著作三部；發(fā)表了有關無機非金屬材料專業(yè)方面的論文十余篇；主研和參研了省、市級以上的科研項目八項；負責和主研的陶瓷窯爐熱工方面的橫向項目二項；獲得了有關無機非金屬材料專業(yè)方面的國家發(fā)明專利一項，正在申請的陶瓷窯爐熱工方面的國家發(fā)明專利一項。
緒論
第一章氣體力學及其在窯爐系統(tǒng)中的應用
第一節(jié)氣體力學基礎003
一、氣體的物理屬性003
二、氣體動力學基本方程008
第二節(jié)窯爐系統(tǒng)中的氣體流動017
一、不可壓縮氣體的流動017
二、可壓縮氣體的流動022
三、噴射流股與流股作用下窯內(nèi)氣體的流動031
第三節(jié)煙囪和噴射器034
一、煙囪034
二、噴射器040
思考題與習題047
第二章燃料及其燃燒
第一節(jié)燃料的種類和組成049
一、燃料的種類049
二、燃料的組成與換算052
第二節(jié)燃料的熱工性質(zhì)056
一、發(fā)熱量（熱值）056
二、其他熱工性質(zhì)060
三、燃料的選用原則065
第三節(jié)燃燒計算065
一、計算的目的、內(nèi)容與基本概念065
二、空氣量、煙氣量及煙氣組成的計算068
三、燃燒溫度的計算080
第四節(jié)燃燒過程的基本理論086
一、著火溫度087
二、著火濃度范圍088
三、固態(tài)炭的燃燒089
四、可燃氣體的燃燒090
五、火焰?zhèn)鞑ニ俣?92
六、火焰的特性095
第五節(jié)氣體燃料的燃燒過程及燃燒設備095
一、氣體燃料的燃燒過程和燃燒方法095
二、氣體燃料的燃燒設備099
第六節(jié)液體燃料的燃燒過程及燃燒設備107
一、重油的燃燒方法與燃燒過程107
二、重油的霧化108
三、重油燒嘴110
第七節(jié)固體燃料的燃燒過程及燃燒設備115
一、固體燃料的燃燒過程115
二、固體燃料的燃燒方法及設備116
思考題與習題124
第三章傳熱原理
第一節(jié)導熱126
一、導熱的基本概念126
二、導熱的基本定律——傅里葉定律128
三、熱導率128
四、導熱微分方程131
五、導熱過程的單值性條件133
六、無內(nèi)熱源的穩(wěn)定導熱的計算134
第二節(jié)對流換熱145
一、對流換熱的基本概念145
二、對流換熱的基本定律——牛頓冷卻定律145
三、邊界層概念146
四、對流換熱微分方程組147
五、對流換熱過程的相似理論149
六、流體自然對流換熱153
七、流體強制流動時的對流換熱157
第三節(jié)輻射換熱161
一、熱輻射的基本概念161
二、熱輻射定律164
三、固體間的輻射換熱168
四、遮熱板和遮熱罩的作用178
五、氣體輻射181
六、火焰輻射189
第四節(jié)綜合傳熱191
一、高溫流體通過器壁將熱量傳給低溫流體191
二、窯內(nèi)火焰空間的傳熱195
三、換熱器198
第五節(jié)無內(nèi)熱源的不穩(wěn)定導熱204
一、一維不穩(wěn)定導熱的分析解204
二、集總熱容法210
三、多維不穩(wěn)定導熱計算212
思考題與習題216
第四章傳質(zhì)原理
第一節(jié)傳質(zhì)概論219
一、傳質(zhì)的基本方式219
二、基本概念219
第二節(jié)分子擴散的基本定律223
一、菲克第一定律——穩(wěn)態(tài)分子擴散的基本定律223
二、兩組分擴散系統(tǒng)中擴散通量JA和JB的關系224
三、兩組分擴散系統(tǒng)中擴散系數(shù)DAB和DBA的關系225
第三節(jié)傳質(zhì)微分方程225
一、傳質(zhì)微分方程的推導225
二、傳質(zhì)微分方程的特定形式228
第四節(jié)分子擴散過程228
一、氣體中的穩(wěn)態(tài)分子擴散228
二、液體中的穩(wěn)態(tài)分子擴散233
三、固體中的穩(wěn)態(tài)分子擴散234
第五節(jié)對流傳質(zhì)238
一、對流傳質(zhì)的通量方程238
二、濃度邊界層238
三、對流傳質(zhì)的常用特征數(shù)239
四、對流傳質(zhì)系數(shù)的計算239
五、對流傳質(zhì)的實驗式242
六、對流傳質(zhì)比擬關系式242
思考題與習題243
第五章干燥過程與設備
第一節(jié)概述245
第二節(jié)濕空氣的性質(zhì)246
一、濕空氣中干空氣與水蒸氣的分壓246
二、空氣的濕度247
三、濕空氣的密度和比體積249
四、濕空氣的熱含量249
五、濕空氣的溫度參數(shù)249
第三節(jié)濕空氣的I-x圖及其應用252
一、I-x圖的組成252
二、I-x圖的應用254
第四節(jié)干燥過程的物料平衡與熱量平衡259
一、干燥設備及流程260
二、物料平衡261
三、熱量平衡263
四、干燥過程的圖解法266
第五節(jié)干燥的物理過程269
一、物料中的水分269
二、物料的干燥過程270
三、干燥速率及其影響因素272
四、恒定干燥條件下干燥時間的確定276
五、制品在干燥過程中的收縮與變形278
第六節(jié)干燥方法與干燥設備279
一、干燥器的分類及對干燥器的要求279
二、對流干燥279
三、輻射干燥292
四、電干燥294
五、綜合干燥296
思考題與習題296
附錄
附錄一國際制、工程制和英制單位換算表298
附錄二常見局部阻力損失及綜合阻力系數(shù)299
附錄三常用材料的物理參數(shù)304
附錄四煙氣的物理參數(shù)306
附錄五干空氣的物理參數(shù)（ρ=1.01×105Pa）306
附錄六在飽和線上水蒸氣的物理參數(shù)307
附錄七在飽和線上水的物理參數(shù)308
附錄八某些材料在法線方向上的發(fā)射率309
附錄九計算輻射角系數(shù)和核算面積的公式及圖310
附錄十不穩(wěn)定導熱計算圖317
附錄十一濕空氣的相對濕度表320
附錄十二濕空氣I-x圖（p=99.3kPa，t=－10～200℃）(見文后插頁)
附錄十三濕空氣I-x圖（p=99.3kPa，t=0～1450℃）(見文后插頁)
習題答案
參考文獻
書單推薦
