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出版者:第1版 (1999年1月1日)

作者:蔡凤田编

出品人:

页数:328

译者:

出版时间:1999年1月1日

价格:32.00

装帧:平装

isbn号码:9787114035418

丛书系列:

图书标签:

• 汽车
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• 发动机技术

工业流体力学与传热学基础：过程设计与优化 图书简介 本书旨在为化工、机械、能源及相关工程领域的研究人员、工程师和高年级本科生提供一套全面、深入且注重工程实践的流体力学与传热学基础理论及应用技术。本书的视角侧重于工业过程中的实际问题求解、设备设计优化以及系统能效提升，而非纯粹的数学推导或理论物理探索。全书结构严谨，内容涵盖了从微观尺度的分子运动到宏观尺度的复杂系统分析，力求将抽象的工程原理转化为可操作的设计准则。 第一部分：流体力学基础与工程应用 本部分构建了理解和分析工程流体行为的坚实基础，重点关注如何将理论模型应用于实际设备中。 第一章：流体力学基本概念与描述方法 本章首先界定流体（液体、气体及等离子体）的本质属性，如密度、粘度、表面张力等，并明确区分拉格朗日和欧拉描述方法。重点讲解了流场分析的数学工具：流线、迹线和涡旋线。随后，详细阐述了流体静力学的基本原理，包括压力测量技术（如皮托管、压力传感器）及其在储罐和管道系统中的应用。 第二章：流守恒定律与控制体分析 本章的核心是应用控制体方法（Reynolds输运定理）来推导宏观工程系统中的守恒方程。重点推导并应用了质量守恒（连续性方程）和动量守恒（纳维-斯托克斯方程在工程简化形式下的应用）。大量篇幅用于讲解动量方程在线性管道、弯管、阀门和泵（水力机械）中的实际应用，包括计算水头损失和确定系统扬程需求。 第三章：无粘流与粘性流的区分及伯努利方程的拓展 本章从理想流体（无粘流）开始，引入伯努利方程及其在简单流速测量中的应用。随后，迅速过渡到粘性流体分析，详细探讨了粘性效应如何导致能量损失。关键内容包括雷诺数（Re）的物理意义，层流与湍流的判据，以及湍流的特性（如速度剖面、混合强度）。着重讲解了达西-韦斯巴赫公式在计算管路摩擦损失中的精确应用，并引入了相对粗糙度对摩擦因数的影响。 第四章：管道系统与管网分析 本章专注于复杂的工业管网设计。首先讲解了局部阻力（如弯头、放大、缩小、阀门）的当量长度法和K值法计算。随后，深入探讨了串联、并联管路的流量分配计算，以及复杂管网（如环状网络）的求解方法，如哈德-克罗斯迭代法。此外，还涵盖了非牛顿流体（如泥浆、聚合物溶液）在管道中的流动特性及其对泵选型的影响。 第五章：流动的边界层与流动分离 本章深入探讨了流体与固体表面相互作用的区域——边界层。讲解了平板上边界层的形成、厚度和动量方程的简化形式（普朗特方程）。重点分析了压力梯度对边界层的影响，特别是逆压梯度导致的流动分离现象，以及其对翼型、叶片和管道附件性能的影响。 第二章：传热学基础与工程传递过程 本部分聚焦于热量传递的机理、量化分析及其在工业热交换设备中的应用。 第六章：传热学基本原理与导热定律 本章建立了热传递的理论框架，详细阐述了导热、对流和辐射三种基本传热方式。重点深入讲解傅里叶导热定律，包括一维、二维稳态导热问题的求解，如平面壁、圆柱壁和球壁的导热计算，并引入了热阻概念。对复合壁结构和接触热阻的分析，为设备绝热设计提供了工具。 第七章：对流传热——内禀与强迫 本章是工程传热的核心。首先分析了流体自然对流（浮力驱动）和强迫对流（外部流体运动驱动）的机理。详细讲解了牛顿冷却定律和努塞尔数（Nu）的物理意义。对流换热系数的计算是本章的重点，通过大量经验关联式（如雷诺、佩克莱特数）求解平板、管内流动的传热系数。特别关注了换热面几何形状对对流传热效率的影响。 第八章：辐射传热学 本章侧重于高温过程中的热量传递。介绍了黑体辐射定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律以及辐射光谱的分布。关键内容是形状因子（View Factor）的几何计算及其性质，用于分析复杂空间内物体之间的辐射换热。讨论了表面性质（发射率、吸收率）对实际物体辐射换热的影响，以及辐射与导热、对流的联合作用。 第九章：传热设备设计与优化 本章将流体力学与传热学原理整合应用于实际热交换设备。详细介绍了换热器（如列管式、板式）的结构原理与类型选择。核心是分析了对数平均温差（LMTD）法和传热单元数（NTU）法在计算换热器面积和效率上的应用。重点讨论了换热器中流体流动排列（并流、逆流、交叉流）对传热效率的影响，以及污垢系数对设备长期运行性能的制约与对策。 第三部分：传递过程的耦合与高级主题 本部分探讨了动量、能量和质量传递的相似性与耦合现象。 第十章：动量、能量与质量传递的类比性 本章阐述了Fick定律（扩散）、Fourier定律（导热）和Newton定律（动量传递）在数学形式上的相似性。通过无量纲数（如施密特数、普朗特数、刘易斯数）的对比，展示了如何利用已知的动量或热量传递的解法来预测质量传递过程，为单元操作（如吸收、蒸馏）提供理论基础。 第十一章：流体机械基础——泵与风机 本章将动量守恒应用于旋转机械的设计与性能预测。详细分析了离心泵和轴流泵的工作原理，引入了叶轮、蜗壳的设计要素。重点讲解了泵的性能曲线（扬程-流量、效率-流量）的绘制与解读，并教授如何根据系统曲线选择合适的泵。同时，涵盖了风机在通风、除尘系统中的应用及其特性分析。 本书的特色在于大量的工程案例分析、参数敏感性讨论以及对常见设备设计规范的引用，确保读者能够将所学知识直接应用于工业流体处理和热能管理任务中。

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这本书的语言风格非常平实、直截了当，没有太多华丽的辞藻，完全是以一种“解决问题”的工程师视角来构建内容。这使得阅读过程中的知识吸收效率非常高，不会因为冗余的背景介绍而分散注意力。我发现它在处理柴油机后处理系统（如SCR中的尿素喷射精度和结晶问题）时，给出的解决方案是基于大量试验数据验证过的，而不是简单的理论推导。特别是关于催化剂失效的鉴别，书中详细列举了不同失效模式（如烧结、中毒、物理脱落）在红外光谱分析或化学成分分析中的典型特征信号，这对于诊断实验室的专业人员来说，简直是“及时雨”。过去我们只能依赖经验来推断，现在有了这本书，我们可以更科学、更有依据地锁定故障根源。此外，书中对于相关法规标准的引用和解读也做得非常到位，能够帮助我们清晰地理解每一个技术指标背后所对应的法律要求，避免因理解偏差而导致的技术路线错误。总而言之，这是一本集技术深度、操作指导和法规理解于一体的硬核参考书，对于提升一线技术人员的专业素养有着立竿见影的效果。

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这本《汽车排放污染物控制实用技术》确实是业界的一股清流，它没有过多纠缠那些晦涩难懂的理论公式，而是直击痛点，把实际操作层面的技术和经验娓娓道来。作为一名长期在维修一线摸爬滚打的工程师，我深感市面上很多技术手册要么过于学院派，要么就是零散的经验分享，很难形成系统性的知识体系。这本书的厉害之处就在于，它把从国标的演变、到各类催化转化器的结构原理，再到实际故障诊断的每一个步骤都梳理得井井有条。尤其让我印象深刻的是关于后处理系统（如DPF和SCR）的维护与再生策略那一章，里面详细介绍了不同工况下再生失败的常见诱因，并给出了针对性的快速诊断流程图，这比我过去翻阅无数维修手册才摸索出的经验要高效得多。它更像是一位资深专家在你身边手把手教学，而不是冷冰冰的说明书。对于初入行的技术人员来说，这本书是快速建立起对现代汽车“绿色心脏”全面认知的高效捷径；对于经验丰富的老手，它也能帮你查漏补缺，尤其是在面对最新排放法规下的复杂系统集成问题时，这本书提供的视角非常具有参考价值。它真正做到了“实用”二字，让复杂的环保技术变得触手可及，极大地提升了我们解决实际问题的能力和效率。

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这本书在技术前沿性的把握上做得非常出色，它没有停留在对传统三元催化器的讲解上，而是将大量的篇幅投入到了颗粒物捕集器（GPF）以及下一代低铂族催化剂的研究方向。这对于我们这些需要持续关注技术迭代方向的研发人员来说至关重要。书中对不同催化剂载体材料的孔隙结构和表面积对污染物转化效率影响的分析，从微观层面揭示了性能提升的关键。最令人惊喜的是，它并没有将这些高深的材料科学知识“神秘化”，而是用非常清晰的逻辑链条，将材料特性与实际的排放性能指标直接关联起来。这种从基础科学到工程应用的无缝衔接，是这本书区别于其他同类书籍的显著特征。阅读此书，我不仅学到了如何“修好”现有的排放系统，更重要的是，它启发了我思考如何“设计”出更高效、更经济的未来排放控制方案。它不仅是当前技术的教科书，更像是一扇通往未来汽车清洁动力技术研究的大门，为我们的长期技术规划提供了坚实的知识基础和前瞻性的视野。

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初拿到这本书时，我带着一丝怀疑，毕竟“实用技术”这四个字在汽车领域有时候意味着深度不足。然而，翻阅几页之后，这种疑虑便烟消云散了。它以一种非常务实的态度，深入剖析了汽油机和柴油机在不同排放标准（如国六B）下的核心挑战。作者似乎非常了解读者在实际工作中遇到的瓶颈——比如高负荷运行导致的催化剂中毒、传感器信号漂移的判断，以及关键部件寿命预测。书中对不同排放控制策略的对比分析尤为精彩，它没有简单地罗列优缺点，而是结合成本效益和维护周期进行了多维度考量，这对我们进行设备选型和技术升级决策提供了非常有力的支持。我特别欣赏它在案例分析部分所展现的严谨性，每一个案例都附带了详细的工况数据和诊断过程，这使得理论知识不再是空中楼阁，而是可以被精确复现的工程实践。整体排版清晰，图文并茂，即便是那些涉及化学反应和流体力学细节的部分，通过精妙的示意图也能让人迅速抓住核心要点。这本书无疑是一本难得的工具书，它提供的知识密度极高，却又不失阅读的流畅性，绝对值得所有致力于汽车环保技术领域的专业人士收藏并时常翻阅。

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这本书的价值，很大程度上体现在它对“全生命周期”管理的关注上，这在以往的许多技术书籍中是被忽视的。它不仅仅关注污染物是如何被控制的，更深入探讨了如何确保控制系统在车辆的整个使用周期内都能稳定、高效地工作。比如，它对不同燃料品质、驾驶习惯对尾气净化效率的长期影响进行了深入的探讨，这为我们理解为什么某些车辆在特定区域更容易出现排放超标问题提供了科学的解释。作者在讨论维护策略时，非常强调预防性维护的重要性，并提供了一套基于数据分析的预警模型，这对于车队管理和售后服务体系的构建具有极高的指导意义。它不像一本教科书那样试图涵盖所有知识点，而是精准地聚焦于“实用”和“前沿”，对于如何应对未来可能出现的更严格的“实况道路排放（RDE）”测试要求，书中也提前布局了一些应对思路和技术储备。阅读过程中，我感觉作者对行业动态有着敏锐的洞察力，总能在关键技术节点给出恰当的分析和建议。对于希望将技术转化为市场竞争力的企业和技术人员来说，这本书提供的战略性指导价值不容低估。

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