汽轮机原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国电力出版社

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页数:0

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出版时间:1900-01-01

价格:23.00元

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isbn号码:9787508303727

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• 汽轮机
• 热力学
• 动力机械
• 工程技术
• 机械工程
• 能源
• 工业设备
• 轮机原理
• 电力工程
• 流体力学

好的，这是一份关于一本名为《现代化工过程控制系统设计与优化》的图书简介，内容详尽，旨在深入介绍该领域的前沿技术与实践应用，完全不涉及《汽轮机原理》的相关内容。 --- 现代化工过程控制系统设计与优化 领域前沿的理论指导与实践指南 《现代化工过程控制系统设计与优化》 是一部面向化工、化学工程、自动化控制及相关领域专业人士、研究人员与高年级本科生、研究生的深度专业著作。本书全面系统地梳理了当代化工过程控制领域的核心理论、先进技术以及工程实践中的优化策略，旨在为读者提供一套从基础概念到尖端应用的完整知识体系。 在当今对生产效率、产品质量、能源消耗和环境保护要求日益严苛的背景下，化工过程控制系统的智能化、高效化和鲁棒性成为行业竞争力的关键。本书紧密结合化工过程的复杂性与动态特性，深入探讨如何构建和实施能够应对多变量、强耦合、非线性等挑战的先进控制方案。 --- 第一部分：化工过程控制基础与建模（奠定坚实的基础） 本书首先从化工过程控制的基础理论入手，夯实读者的学科根基。 1. 化工过程特性与控制目标 详细分析了化工生产装置（如反应器、精馏塔、换热器、泵阀等）的热力学、动力学特性，阐明了过程控制在维持稳定操作、提高收率、保障安全方面的不可替代的作用。强调了过程安全管理（PSM）与控制系统的集成。 2. 过程动态建模方法 这是控制系统设计的核心前提。本书系统介绍了经典建模技术，包括基于一阶、二阶、高阶环节的线性模型构建，以及如何应用传递函数和状态空间方法描述系统动态。 重点突出了非线性建模的重要性，详细阐述了利用系统辨识技术（如最小二乘法、最大似然估计）从实验数据中提取准确模型参数的方法。此外，还引入了基于第一性原理（First Principles） 的机理模型建立，特别针对复杂反应动力学和相平衡过程，提供了MATLAB/Simulink环境下的模型求解与仿真实例。 3. 经典控制理论回顾与应用 对经典的PID控制进行了深入剖析，超越了标准的调谐规则，重点讲解了串级控制（Cascade Control）、前馈控制（Feedforward Control） 等复合控制结构的优化设计，以及针对存在时间延迟（Dead Time）过程的Smith预估器设计方法。探讨了PID控制器在面对饱和、积分饱和和量程限制时的改进策略。 --- 第二部分：先进过程控制（APC）技术深度解析（迈向智能化） 本书的核心篇章聚焦于一系列先进控制技术（APC），这些技术是实现化工过程优化和高精度控制的关键工具。 4. 过程控制的稳定性与鲁棒性分析 在引入APC之前，对系统的稳定性判据（如Routh-Hurwitz、根轨迹分析）进行了严谨的回顾。重点讲解了鲁棒控制理论的基本思想，如何设计出对模型不确定性和外部扰动具有高容忍度的控制器。内容涵盖$mathcal{H}_2$和$mathcal{H}_{infty}$控制的基本概念及其在化工系统中的应用场景。 5. 模型预测控制（MPC）的理论与工程实现 MPC作为目前工业界应用最广泛的APC技术，本书投入了大量篇幅进行讲解。 核心原理： 详细阐述了滚动时域优化、约束处理机制（软约束与硬约束）和模型在线更新的流程。 线性MPC（LMPC）： 重点介绍如何通过二次规划（QP）求解器实现优化计算，并结合化工案例（如精馏塔的品位控制）进行步骤化设计演示。 非线性MPC（NMPC）： 针对强非线性过程，介绍了使用序列二次规划（SQP）或直接正交配置法（DOC）求解非线性优化问题的技术路线与计算效率的权衡。 6. 智能控制与自适应策略 为了应对模型参数随时间漂移或操作点变化的化工过程，本书介绍了自适应控制和智能控制方法。 自适应控制： 深入讲解了基于参数估计的自适应PID（如GPC-Self-Tuning）以及基于切换的切换系统控制（Gain Scheduling）。 模糊逻辑与神经网络控制： 探讨了如何利用模糊逻辑处理难以量化的专家知识，以及如何利用神经网络（如RBF网络）对复杂非线性系统进行建模和在线控制，特别是在催化剂失活或物料变化剧烈的场合。 --- 第三部分：系统优化、集成与未来趋势（实践与展望） 本书的最后部分关注如何将控制理论转化为实际的经济效益，并展望未来的发展方向。 7. 多目标优化与过程性能评估 控制系统的终极目标是实现经济效益最大化或能耗最小化。 实时优化（RTO）： 详细介绍了RTO系统的工作流程，包括如何结合稳态模型、在线测量和经济模型，确定最佳的设定值（Setpoint），并将其传递给下层的APC系统执行。 性能指标： 讲解了如何量化控制性能，如波动性指标（Variance Index）、响应时间、以及能源利用效率的量化分析。 8. 过程控制系统的集成与安全 现代化工控制系统是一个复杂的集成体。本书探讨了分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC） 与安全仪表系统（SIS） 的集成架构。特别强调了如何将安全连锁（Interlocks）与先进控制层无缝衔接，确保控制优化不会牺牲工厂的固有安全。 9. 工业物联网与数字化转型中的控制 展望了工业 4.0 背景下，化工过程控制的新兴技术： 大数据与过程数据分析： 如何利用历史操作数据挖掘潜在的控制瓶颈。 云计算与边缘计算在控制中的应用： 讨论了将复杂的MPC计算部署到边缘设备以降低延迟的可能性。 数字孪生（Digital Twin） 在控制系统验证、操作员培训和故障预测中的作用。 --- 结语 《现代化工过程控制系统设计与优化》不仅是一本理论教材，更是一本工程实践手册。书中穿插了大量的经典工业案例分析和软件实现示例（主要基于MATLAB和Python库），帮助读者将抽象的数学工具转化为解决实际工程问题的有力武器。通过系统学习本书内容，读者将能够独立完成复杂化工过程的控制系统设计、实施、调试和性能优化工作，引领化工生产进入更高效、更智能的新时代。

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这本书的装帧设计非常引人注目，封面采用了深沉的墨绿色，配以烫金的书名，散发着一种沉稳而专业的工业气息。拿到手里就能感受到纸张的厚度和质感，明显是经过精心挑选的，这对于一本技术类书籍来说非常重要，因为经常翻阅查阅，质量好的装帧更能经受住时间的考验。内页的印刷清晰度堪称一流，即便是那些复杂的机械图示和流程图，线条也锐利分明，很少出现模糊不清的情况。尤其值得称赞的是，编排上采用了大量的留白设计，使得密集的文字和公式看起来不那么拥挤，极大地缓解了长时间阅读带来的视觉疲劳。我注意到，在每一章的开头，都配有一张概览性的导图，这对于初学者快速把握章节重点非常有帮助，体现了编者在用户体验上的细致考量。唯一的小小遗憾是，如果能在关键的物理量单位旁边用更醒目的颜色或者符号加以标注，对于在不同标准之间切换的读者来说，会更加便捷。总体来说，这本书的物理形态完美地支撑了其作为一本权威参考书的定位，从触感到视觉，都传递出一种严谨治学的态度。

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这本书在图文并茂这一点上做得尤为出色，可以说是行业内的一个标杆。不同于市面上很多只有枯燥公式和文字的教科书，这里的插图质量极高，几乎每一页都有与之配套的示意图或剖面图。特别是那些关于气流通过复杂型面（如喷嘴和导向叶片）的示意图，不仅清晰地标示了主流线和边界层，连气动损失的产生区域都用阴影做了区分，这对于理解能量转换的微观机制至关重要。我发现，作者非常注重用图形来辅助概念的建立，比如在讲解多级反应度分布时，他用了好几张不同视角的剖视图，将轴向和径向上的参数变化关系可视化了，大大降低了空间想象的难度。更绝妙的是，书中一些关键的实验数据和性能曲线图，都用统一的图例系统进行标注，使得不同章节之间的对比分析变得非常直观。我甚至觉得，光是研究这些精美的图表，就能获得大量的工程直觉。这种对视觉化表达的重视，让这本书的阅读体验提升了一个档次，真正做到了“一图胜千言”。

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我尝试用这本书来解决一些实际工程中的疑惑，发现它的实用价值超乎我的预期。它不仅仅停留在理论层面，更像是工程师的案头手册。书中关于汽缸的结构布置、密封技术以及对振动和喘振现象的初步分析部分，内容非常扎实。作者没有回避工业应用中的“不完美性”，反而专门开辟了章节来讨论实际运行中常见的故障模式以及相应的诊断思路。例如，在讲解汽缸的对中性问题时，作者引用了数十年经验总结出来的允许偏差范围，这对于现场调试人员来说是极其宝贵的一手资料。此外，书中还收录了一份详细的材料选择指南，虽然只是简要介绍，但为设计人员指明了方向。我特别欣赏作者对于“效率优化”这一核心主题的反复强调，他不仅介绍了理论效率的极限，更深入探讨了如何通过精细化设计（如气动外形优化和减少泄漏）在有限的物理约束下榨取出每一份可用的能量。这本书提供的是一种解决问题的思维框架，而非简单的公式集合。

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从整体的学术贡献和时代背景来看，这本书展现出了一种兼容并蓄的历史视野。作者在介绍现代技术的同时，并没有完全割裂历史脉络，而是巧妙地穿插了早期经典理论的起源和发展。在回顾经典蒸汽动力装置的演变时，那种对前人智慧的尊重和对技术进步的清晰梳理，让人感到敬佩。它让人明白，今天的复杂设备是建立在多少代工程师的摸索和迭代之上的。更难得的是，书中对新兴技术的发展趋势也保持了敏锐的洞察力，虽然篇幅有限，但对数字化建模和智能控制在现代汽轮机管理中的应用前景进行了前瞻性的讨论，这使得这本书即便在技术日新月异的今天，依然具有相当的生命力。阅读此书，不仅是学习一门技术，更像是在进行一次跨越时代的工程思想交流。它塑造了一种严谨、求实、并对未来保持开放态度的工程师精神，让人受益匪浅。

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当我真正沉浸到这本书的理论体系中时，我感受到了作者在阐述复杂概念时所展现出的非凡功力。全书的逻辑结构是层层递进、环环相扣的，绝非简单知识点的堆砌。它从最基础的热力学循环原理出发，稳健地过渡到实际的流体力学分析，再到叶片设计的基本准则，每一步都衔接得自然而然。作者擅长用类比的方法来解释那些抽象的物理现象，比如在描述蒸汽的膨胀过程时，他引用的生活化比喻，瞬间让原本晦涩的等熵过程变得直观起来。我特别欣赏作者在处理数学推导时的严谨性，他不仅给出了最终公式，还详细列出了推导过程中的关键假设和简化条件，这使得读者能够真正理解公式背后的物理意义，而不是死记硬背。对于一些关键的工程实践问题，作者也穿插了典型的案例分析，虽然篇幅不长，但点到为止，提供了理论与实际结合的绝佳视角。这本书的深度和广度都拿捏得恰到好处，既能满足本科高年级学生对系统性知识的需求，也足以让研究生在进行专业研究时作为可靠的参考源。

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