煤浆燃烧、流动、传热和气化的理论与应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:浙江大学出版社

作者:岑可法

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1997-10

价格:90.00

装帧:平装

isbn号码:9787308018371

丛书系列:

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• 企业
• 煤浆燃烧
• 煤浆气化
• 流动传热
• 能源工程
• 燃烧技术
• 气化技术
• 传热学
• 流体力学
• 工业炉
• 清洁能源

《火焰炼金术：现代工业中的能量转化与材料科学》 本书并非聚焦于单一的煤浆燃烧过程，而是为您揭示现代工业中能源转化和材料科学领域更为广阔且深刻的奥秘。我们将从宏观视角出发，深入探讨各种先进能源载体在工业生产中的作用，以及它们如何被高效、清洁地转化为可用能量，并驱动新材料的诞生与革新。 第一篇：能量载体的演进与优化 本篇将回顾不同时代能量载体的发展历程，从传统的化石燃料到日益重要的可再生能源，并对它们的物理化学性质、储存与输送技术进行深入剖析。我们将重点关注当前工业界面临的挑战，如提高能源利用效率、减少环境污染以及开发新型高效能源储存方案。 第一章：从蒸汽到量子点——能量载体的历史回溯与未来展望 我们将追溯人类利用能量的足迹，从早期蒸汽机的动力革命，到内燃机的高效燃烧，再到如今对氢能、生物质能、甚至未来可能出现的量子点能源载体的探索。本章将梳理不同能量载体在化学构成、能量密度、环境影响等方面的演变，并探讨影响未来能源载体选择的关键因素，例如可持续性、经济性和安全性。 第二章：液体燃料的精炼与应用——超越传统 除了煤浆，我们还将深入研究其他关键的液体燃料，例如高品质柴油、航空燃油以及先进的生物柴油和合成燃料。我们将探讨它们的精炼工艺、化学改性技术，以及如何在现代工业装置（如燃气轮机、工业锅炉）中实现更清洁、高效的燃烧。还将介绍如何通过添加剂改善燃料性能，降低排放。 第三章：气态能源的驾驭——从天然气到绿色氢气 本章将聚焦于气态能源在工业中的重要作用，从广泛应用的天然气，到极具潜力的绿色氢气。我们将详细介绍天然气的输送、储存技术，以及其在发电、供暖等领域的应用。更重要的是，我们将深入探讨氢气的生产（如电解水、甲烷重整）、储存、运输的最新进展，以及如何在工业锅炉、燃料电池等设备中实现高效利用，并着重讨论如何构建安全可靠的氢能基础设施。 第四章：固态能源的革新——生物质与新型固体燃料 本篇将超越传统的固体燃料，探讨生物质能和其他新型固体能源载体的开发与应用。我们将分析不同种类生物质（如农业废弃物、林业残余物、能源作物）的转化潜力，以及通过气化、热解、直接燃烧等技术实现其高效能源化的方法。同时，还将介绍一些新兴的固态燃料，例如合成煤、煤炭气化产物等，分析它们的特性和在工业锅炉中的潜力。 第二篇：高效能量转化技术与过程强化 本篇将深入探讨各种能量转化装置的设计理念、优化策略以及先进的控制技术，旨在实现能源的高效利用和环境影响的最小化。 第五章：燃烧过程的精细控制——理论与实践 我们将从燃烧动力学、化学反应机理出发，分析影响燃烧效率和污染物生成的核心因素。本章将介绍先进的燃烧器设计、预混燃烧、贫油燃烧等技术，以实现更彻底的燃烧，降低NOx、SOx、颗粒物等有害物质的排放。同时，将探讨火焰稳定性的控制以及如何在不同工况下优化燃烧参数。 第六章：传热传质的优化——提升效率的关键 本章将重点关注换热器和反应器的传热传质过程。我们将分析热辐射、对流、传导的耦合效应，并介绍增强传热的技术，如翅片、插管、强化换热表面等。同时，将深入研究流动场的设计、湍流增强以及相变传热在提高能量转化效率中的作用。 第七章：工业过程的集成与协同——系统优化 本篇将从系统工程的角度审视能源转化过程。我们将探讨如何将不同的能源转化单元进行有效集成，实现能量的梯级利用和余热回收。例如，如何将发电产生的余热用于工业生产或区域供暖，以及如何通过热电联产、冷热电联供等模式实现能源系统的整体优化。 第八章：过程强化技术在能源转化中的应用 我们将介绍一系列先进的过程强化技术，它们能够显著提高能源转化效率、降低设备尺寸、减少能耗和污染物排放。这包括微反应器技术、超声波辅助反应、微波辅助加热、流动化学等。本章将详细阐述这些技术在燃烧、气化、发电等过程中的具体应用案例和优势。 第三篇：材料科学与工业应用 能源的有效转化离不开对材料性能的深入理解和应用。本篇将探讨在高温、高压、腐蚀性环境中工作的材料，以及新材料在提升能源效率和环境效益方面的作用。 第九章：耐高温材料的性能与防护 本章将聚焦于在高温燃烧、气化和发电环境中服役的金属材料、陶瓷材料和复合材料。我们将分析它们的耐高温、抗氧化、抗腐蚀性能，以及热膨胀、蠕变等特性。本章还将介绍表面涂层、合金设计等材料防护技术，以延长设备使用寿命。 第十章：先进催化剂在能源转化中的作用 催化剂在许多能源转化过程中起着至关重要的作用，例如催化燃烧、合成气制氢、污染物转化等。本章将介绍不同类型的催化剂（如贵金属催化剂、氧化物催化剂、负载型催化剂）的制备、性能表征及其在提高反应速率、选择性和降低能耗方面的优势。 第十一章：清洁能源技术中的材料创新 本章将探讨在太阳能发电、风力发电、储能技术（如电池、超级电容器）等清洁能源领域中的材料创新。我们将分析光伏材料、电极材料、隔膜材料等关键材料的性能要求和发展趋势，以及它们如何驱动清洁能源技术的进步。 第十二章：环境友好型材料与循环经济 本章将关注材料在减少工业环境影响和促进循环经济中的作用。我们将介绍可降解材料、回收利用材料以及绿色制造工艺。同时，还将探讨如何通过材料科学的设计，实现工业废物的资源化利用，构建可持续的工业生产模式。 第四篇：未来展望与挑战 第十三章：智能制造与数字化转型在能源领域的应用 本章将探讨物联网、大数据、人工智能等数字技术在优化能源转化过程、提升设备可靠性、实现预测性维护等方面的潜力。我们将介绍智能传感器、先进控制算法以及数字孪生技术在能源系统中的应用。 第十四章：可持续能源发展面临的挑战与机遇 本章将总结当前能源领域面临的重大挑战，如气候变化、能源安全、技术瓶颈等，并分析如何通过科技创新、政策支持和国际合作，共同推动全球能源的可持续发展。我们将探讨未来能源科技的发展方向，以及为实现绿色低碳社会所做的努力。 本书旨在为从事能源工程、材料科学、化学工程以及相关领域的研究人员、工程师和学生提供一个全面而深入的知识体系，帮助他们理解和掌握现代工业中复杂而精密的能量转化过程，并为未来的技术革新和产业发展贡献力量。

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读完这本书，我感觉自己仿佛经历了一场知识的“洗礼”。它关于煤浆流动性的阐述，从牛顿流体到非牛顿流体，再到各种复杂流变模型的应用，让我对如何精确预测煤浆在管道、泵和燃烧器中的行为有了全新的认识。书中的流动模拟部分，引入了CFD（计算流体动力学）的先进方法，不仅展示了如何建立模型，还详细解释了网格划分、边界条件设置以及求解器的选择，甚至还提到了如何处理气液固三相的复杂相互作用。在燃烧部分，作者并没有止步于宏观的能量平衡，而是深入到单液滴的蒸发、着火和燃烧过程，以及煤颗粒在液滴中的行为。这一点对于我研究小尺寸煤浆燃烧器设计至关重要。而关于传热的章节，更是让我大开眼界，它不仅分析了热量在煤浆内部的传递，还详细探讨了燃烧器壁面的传热情况，包括热辐射的吸收和发射，以及冷却系统的设计考量。最后，关于气化部分，虽然篇幅相对较少，但其对气化过程的机理分析，特别是水煤气反应、水蒸气重整反应等关键化学反应的动力学描述，以及如何通过优化操作参数来提高气化效率和产氢率，都让我受益匪浅。

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这本书给我的感觉是，它不仅仅是一本教科书，更像是一本“实战手册”。在阅读过程中，我发现它在“流动”这一块的内容特别扎实，不仅仅是描述了流动现象，更给出了如何进行预测和控制的方法。它详细讲解了管道阻力计算的各种模型，包括考虑了煤浆特性的修正因子，这对于管线设计和输送泵的选择至关重要。书中还探讨了在流动过程中可能出现的各种问题，比如结垢、堵塞和颗粒沉降，并提出了相应的预防和解决措施。而在“传热”方面，它不仅仅关注了燃烧过程中的热量传递，还详细分析了煤浆在储存、输送和预热过程中的热损失问题，以及如何通过优化设备和工艺来减少能量浪费。最让我惊喜的是，它还对煤浆燃烧产生的热负荷分布进行了详细分析，这对于锅炉的设计和运行至关重要。对于“气化”部分，虽然我之前对其了解不多，但这本书的讲解让我茅塞顿开，它不仅解释了气化反应的原理，还深入探讨了不同气化炉型（如固定床、流化床、气流床）的特点和适用性，以及如何通过控制操作参数来获得目标气化产物。

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这本书简直是打开了我对煤浆技术新世界的大门！之前我总觉得煤浆只是燃烧一种模式，顶多加上点流体力学分析，但这本书的深度远超我的想象。它不仅详细介绍了煤浆在各种复杂工况下的流动特性，比如不同粒径、浓度、温度对粘度、剪切应力以及湍流强度的影响，还深入剖析了在燃烧过程中，煤浆内部的热量传递机制，包括辐射、对流和传导的耦合作用，以及这如何影响燃烧效率和污染物生成。更让我惊喜的是，它还把“气化”这一复杂的反应过程也纳入了考量，阐述了煤浆气化过程中涉及的化学动力学、传质传热以及产物气的形成机理。我尤其喜欢其中关于燃烧器设计优化的章节，它提供了大量理论模型和实验数据支撑，对于我这种需要实际操作的工程师来说，简直是宝贵的财富。这本书的理论推导严谨，公式推导清晰，但又不会过于晦涩，总能在关键处配以图表和案例，帮助理解。它真的让我对煤浆技术的“全貌”有了前所未有的认识，从基础的流动到高端的气化，每一个环节都考虑得非常周全。

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这本书的内容深度和广度都非常惊人，它让我深刻理解了煤浆技术是一个多学科交叉的领域。在“煤浆燃烧”方面，作者不仅仅是介绍了基本的燃烧过程，而是深入分析了煤浆的着火特性、火焰结构、燃烧动力学以及燃烧不完全带来的问题，还提出了多种提高燃烧效率的策略。在“流动”方面，它涵盖了从宏观的管道流动到微观的颗粒在流场中的行为，包括颗粒的受力分析、分散相模型以及湍流扩散等，这对于理解煤浆的稳定输送和均匀混合至关重要。在“传热”方面，它不仅仅讨论了燃烧过程中的显热和潜热传递，还详细分析了辐射传热的复杂性，以及如何通过优化燃烧器设计和炉膛结构来提高热量吸收效率。而“气化”部分，它更是将化学反应工程、热力学和流体力学融为一体，详细阐述了不同气化剂（如水蒸气、氧气、二氧化碳）的作用，以及如何通过控制温度、压力和气化剂配比来优化产气组分和气化效率。这本书的结构安排也非常合理，从基础的物理化学性质到复杂的工程应用，层层递进，让我能够逐步掌握和理解。

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不得不说，这本书在“应用技术”这方面做得尤为出色。它不仅仅是停留在理论层面，而是将复杂的科学原理与实际的工程应用紧密结合。书中提供了大量来自不同工业现场的案例研究，比如在电厂锅炉、工业窑炉和气化装置中的实际应用情况。我特别关注了它关于煤浆性能测试和表征的章节，详细介绍了如何进行粘度、粒度分布、热值以及灰分测试，并且提供了如何根据这些数据来优化煤浆制备和燃烧过程的指导。关于燃烧器设计的部分，作者列举了多种不同类型的煤浆燃烧器，并分析了它们各自的优缺点以及适用范围，还给出了大量的工程经验和设计原则。对于我目前正在进行的一个工业锅炉改造项目，这本书提供的知识和建议简直是“及时雨”。特别是关于燃烧效率提升和污染物减排的技术方案，比如选择合适的燃烧器结构、优化一次风和二次风的配比、以及新型助剂的应用等，都给了我很多启发。这本书让我明白，理论研究的最终目的就是要服务于实际的工程问题，而这本书正是做到了这一点。

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