热工过程自动控制系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国电力出版社

作者:殷树德

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1998-08-01

价格:15.3

装帧:

isbn号码:9787801256157

丛书系列:

图书标签:

• 热工
• 自动控制
• 过程控制
• 系统工程
• 工业自动化
• 控制系统
• 热力学
• 控制理论
• 仪表技术
• 自动化

《流体力学基础与应用》 图书简介 本书旨在系统阐述流体力学的基础理论、分析方法及其在工程实践中的广泛应用。全书内容涵盖了从宏观现象到微观机理的完整体系，尤其侧重于理论的严谨性和工程应用的直观性，力求使读者能够扎实掌握流体运动的基本规律，并具备解决实际工程问题的能力。 第一部分：流体力学基础理论 第一章：流体运动学基础 本章首先界定流体的基本概念，区分理想流体与真实流体，并介绍描述流体运动的两种基本描述方法：拉格朗日描述和欧拉描述。重点阐述了流场中的基本概念，如流线、迹线、流迹线及其相互关系。随后，深入讨论了速度场、加速度场的数学描述，引入了速度梯度张量，并详细推导了流体微团的运动学量，包括线加速度、角速度（涡度）和线应变率（应变速率张量）。本章以矢量分析为工具，为后续的动量和能量方程的建立奠定数学基础。 第二章：流体静力学 本章专注于研究流体静止时的受力平衡问题。首先介绍了压强的基本概念及其测量方法（如皮托管、U型管压力计等）。随后，推导了流体中压强的分布规律，即静力学基本方程，并清晰阐述了流体静压力场中的等压面特性。重点讨论了作用在平面和曲面上的静水总推力、合力和合力矩的计算方法，包括浮力定律（阿基米德原理）及其在浮体平衡问题中的应用。 第三章：流体动力学基本方程 本章是全书的核心理论部分，系统推导了描述流体运动的控制方程组。首先介绍了物质（质量）守恒定律，导出了流体运动的连续性方程，并分别讨论了不可压缩流体和可压缩流体下的具体形式。接着，基于牛顿第二定律（动量守恒），详细推导了纳维-斯托克斯（Navier-Stokes, N-S）方程，该方程是描述粘性流体运动的基石。对于无粘流体，则推导了欧拉方程。此外，本章还引入了能量守恒定律，导出了流体运动的热力学关系方程，并讨论了热力学状态方程与流体方程组的耦合。 第四章：量纲分析与相似理论 本章侧重于工程应用中的简化和模型试验设计。首先介绍了量纲一致性原理，并详细阐述了π定理（Buckingham $pi$ Theorem）在降维和变量简化中的应用。通过构造无量纲参数（如雷诺数Re、弗劳德数Fr、马赫数Ma等），系统地介绍了流体力学中的重要无量纲数。随后，深入探讨了流体力学中的相似性原理，包括几何相似、运动学相似和动力学相似的判据，为从缩尺模型试验结果外推到原型结构的设计提供了严格的理论依据。 第二部分：典型流动的分析与应用 第五章：粘性流动的基本特征与边界层理论 本章将焦点从理想流体转向更接近实际的粘性流体。首先引入了牛顿内摩擦定律和粘性应力张量的概念，解释了牛顿流体和非牛顿流体的特性。随后，系统介绍了层流和湍流的本质区别，着重分析了湍流的统计特性和对流动的强烈混合效应。核心内容是边界层理论的建立，详细分析了流体绕物运动中边界层的形成、发展和分离现象，推导了普朗特边界层方程，并应用积分法（如卡门动量积分方程）求解简单的速度剖面。 第六章：管内流动与损失计算 本章专注于工程中最常见的管路系统流动问题。首先分析了圆管内的层流（Poiseuille流）和湍流（Darcy-Weisbach摩擦因子），介绍了摩阻系数图（Moody图）的应用。随后，深入探讨了管路系统中的局部阻力（或称次要损失），包括阀门、弯管、缩扩管等部件引起的能量损失计算。最后，本章讲解了管路系统设计的基本方法，包括串联、并联管路的等效阻力计算以及泵（风机）选型与管路匹配的基本原则。 第七章：外部绕流与阻力升力 本章研究物体在无限流体中运动时产生的流体力学效应。重点分析了平板上的摩擦阻力计算（层流和湍流的边界层摩擦）。随后，深入剖析了翼型绕流问题，介绍了翼型剖面设计、升力线理论的初步概念，以及升力系数和阻力系数的物理意义。本章还讨论了流体绕钝体（如圆柱、球体）流动时产生的绕流分离现象、卡门涡街以及阻力与雷诺数的关系。 第八章：可压缩流动的基本概念 本章开始探讨高速度流动，即流速接近或超过音速的流动。首先引入了声速和马赫数的概念，并分析了等熵流动（如拉伐尔喷管中的流动）的特性，包括临界点的处理。随后，重点讲解了激波的概念和性质，推导了斜激波和正激波的Hugoniot关系和Prandtl-Meyer函数，为超音速流动的设计和分析提供了工具。 第三部分：工程应用与先进主题 第九章：多孔介质流动 本章介绍流体通过多孔介质（如土壤、滤料层）时的特殊流动规律。首先介绍了多孔介质的宏观参数，如孔隙度、渗透率。重点推导并应用了达西定律（Darcy's Law）描述低速渗流，并讨论了其适用范围。随后，简要介绍了在不同渗透率和流动状态下，地下水或油气运移的基本模型。 第十章：流体测量技术与实验方法 本章面向工程实践，介绍了流体参数的常用测量仪器和方法。内容包括静压、动压的测量设备（皮托管、测压盘），流速和流量的测量技术（涡轮流量计、电磁流量计、超声波法、皮托管测量），以及流场可视化技术（如示踪粒子、阴影法、纹影法）。强调了实验数据采集和不确定度分析的重要性。 结语 本书内容结构严谨，理论深度适中，配有大量工程算例和习题，旨在培养读者分析和解决复杂流体动力学问题的能力。它不仅适用于高等院校机械、能源、土木、环境等相关专业的本科生和研究生作为教材，也是工程技术人员深化理论知识、指导实际工作的参考手册。本书强调理论与实践的紧密结合，是理解工程系统热力学和运动学基础的必备读物。

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这本书实在太令我惊喜了！我一直对工业自动化领域颇感兴趣，尤其是在热工过程这块，虽然之前接触过一些基础概念，但总感觉抓不住核心。直到我翻开这本《热工过程自动控制系统》，那种醍醐灌顶的感觉才真正到来。作者的讲解方式非常独特，他没有一开始就抛出一堆复杂的公式和理论，而是从最贴近实际的案例入手，比如炼油厂的温度控制，发电厂的锅炉压力调节等等。他会非常细致地剖析这些过程的物理原理，然后引出为什么需要自动控制，以及控制系统是如何工作的。我特别喜欢他对于“对象特性”的讲解，例如延迟、惯性、积分环节等，这些概念虽然听起来有点专业，但在作者的笔下却变得生动易懂，甚至让我产生了“原来是这样！”的感叹。他还会用一些形象的比喻来解释PID控制器的三个参数，比如P是“眼前”的反应，I是“过去”的积累，D是“未来”的预测，这种通俗易懂的讲解方式，大大降低了理解门槛。我本来以为这本书会充斥着晦涩难懂的数学模型，没想到它却如此注重理论与实践的结合，让我在学习理论的同时，还能感受到它在实际生产中的巨大价值。这本书绝对是我近期阅读过的最有价值的技术书籍之一，强烈推荐给所有对热工过程自动控制感兴趣的朋友们。

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我是一个对技术原理充满好奇心的学生，但有时候会因为过于抽象的理论而感到迷茫。《热工过程自动控制系统》这本书，就像一位经验丰富的老教授，循循善诱地引导我走进自动控制的世界。我喜欢作者的叙述风格，他总是能将复杂的概念用清晰、简洁的语言表达出来，并且善于用类比和图示来帮助理解。例如，他讲解“状态空间方法”时，就用了一个很形象的比喻，将系统的运行状态比作一个人在二维空间中的位置和速度，而控制器的作用就是改变这个人移动的方向和速度。这种讲解方式让我茅塞顿开，瞬间就抓住了状态空间法的核心思想。书中对于“模糊控制”和“神经网络控制”等前沿技术的介绍，也让我大开眼界。他不仅介绍了这些技术的理论基础，还探讨了它们在热工过程控制中的具体应用，以及它们的优势和局限性。这本书让我意识到，自动控制系统并非只是简单的“输入-输出”关系，而是一个充满智慧和创造力的领域。它不仅能解决实际问题，还能推动技术的进步。我非常感激这本书为我打开了一扇新世界的大门，激发了我对热工过程自动控制更深入的学习和探索的兴趣。

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在我看来，《热工过程自动控制系统》这本书，在技术细节的深度上，展现出了极高的水准。作者在书中对每一个控制算法的推导，都非常详尽，并且提供了相关的数学证明，这对于我这种喜欢刨根问底的学习者来说，无疑是一大福音。我尤其关注书中对“自适应控制”和“多变量耦合控制”的讲解。在实际的热工生产中，很多过程都存在参数变化或者多个变量相互影响的情况，而传统的控制方法往往难以有效应对。这本书却针对这些难题，提供了多种解决方案，并且对不同方案的适用性和优缺点进行了细致的分析。我特别欣赏他对“故障诊断与容错控制”的探讨，这在保障生产安全和稳定性方面具有极其重要的意义。书中列举了多种常见的故障模式，并且提出了相应的检测和处理方法。这种深入到每一个细节的研究，让我能够更全面、更深刻地理解自动控制系统的设计和应用。这本书的价值在于，它不仅提供了理论知识，更提供了解决实际问题的工具和思路，让我在面对复杂的热工过程控制挑战时，能够更加自信和从容。

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说实话，我一开始对《热工过程自动控制系统》这本书并没有太高的期望。我是一名在化工行业工作的工程师，平日里接触的都是一些具体的设备操作和故障排除，对于“自动控制系统”这种偏理论性的东西，总觉得离我的实际工作有些遥远。然而，当我真正阅读这本书后，我彻底改变了看法。作者在书中展现出的那种严谨的学术态度和深厚的专业功底，让我肃然起敬。他对于热工过程的物理机理的分析，精准到位，逻辑清晰，每一句话都充满了科学的严谨性。我特别欣赏他对“非线性控制”的讲解，这部分内容在许多其他控制理论书籍中往往被一带而过，但在这本书中，作者花了大量的篇幅来探讨如何处理热工过程中普遍存在的非线性问题，并且提供了多种有效的控制策略。此外，书中对“最优控制”的阐述也让我受益匪浅，他不仅介绍了最优控制的基本原理，还结合实例分析了如何设计出能够最小化能耗或最大化产率的控制方案。这本书的内容深度和广度都非常令人满意，它满足了我作为一名工程师不断学习和提升的需求，让我能够从更宏观的视角去理解和优化我所负责的热工过程。

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我是在一个偶然的机会下接触到这本《热工过程自动控制系统》的。当时我正为一个项目犯愁，需要对一个复杂的变压器冷却系统进行优化，对控制策略的理解一直有些模糊。抱着试试看的心态，我翻开了这本书，结果发现它简直就是为我量身定做的！作者在书中对各种典型的热工过程控制回路进行了深入浅出的剖析，从最基础的开环控制，到闭环控制的优势，再到各种高级控制算法的应用，他都进行了详尽的阐述。我尤其赞赏他对“鲁棒性”和“抗扰性”的讨论，这对于确保控制系统在面对各种不确定因素时依然能稳定运行至关重要。书中还穿插了大量的实际工程案例，这些案例的背景信息非常完整，操作步骤也非常清晰，让我仿佛置身于实际的控制室，亲手调试着每一个参数。我最喜欢的部分是关于“模型预测控制”（MPC）的章节，虽然MPC的概念相对复杂，但作者通过层层递进的讲解，以及对不同预测模型优缺点的比较，让我对MPC有了前所未有的深刻认识。这本书不仅仅是理论的堆砌，更是一本充满智慧和实践经验的宝典。它帮助我理清了思路，解决了困扰我许久的难题，甚至启发了我一些新的解决方案。

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