天然气燃烧与节能环保新技术

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出版者:
作者:傅忠诚
出品人:
页数:507
译者:
出版时间:2007-8
价格:70.00元
装帧:
isbn号码:9787112092826
丛书系列:
图书标签:
  • 516
  • 天然气
  • 燃烧技术
  • 节能
  • 环保
  • 新技术
  • 能源
  • 清洁能源
  • 工业锅炉
  • 燃烧优化
  • 排放控制
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具体描述

《天然气燃烧与节能环保新技术》共分九章,第一、二章主要介绍能源与环境、燃料燃烧与大气污染和室内污染的关系及相关标准;第三章到第七章主要介绍NOX生成机理;计算机模拟预测及工业预测各种燃烧设备的NOX生成量;民用燃具及工业燃烧设备用各种低NOX燃烧新技术、新装置及其实验研究与燃具排放的相关标准。第八章着重介绍冷凝式燃气热水炉的理论热效率、实际热效率及节能原理;介绍冷凝换热器的冷凝传热机理与实验研究;介绍冷凝换热器防腐技术,并介绍冷凝式燃气热水炉的工作原理和结构。第九章介绍燃气与烟气的测试技术及仪表。

《天然气燃烧与节能环保新技术》可作为城市燃气工程专业、环境工程专业、热能及工程热物理等热工类有关专业的大学生、研究生的教学参考书,也可供从事高效节能与低污染燃烧技术研究及产品开发的科学工作者,工程技术人员及管理人员参考。

《数字孪生:赋能智能制造与未来城市》 内容提要 本书深入探讨了数字孪生技术的核心原理、关键技术栈以及在不同行业中的前沿应用。面对工业4.0和智慧城市建设的浪潮,数字孪生作为连接物理世界与虚拟世界的桥梁,正以前所未有的方式重塑设计、运营、维护和决策流程。全书内容涵盖了从数据采集、模型构建、实时同步到仿真分析的完整技术链条,并结合大量实际案例,阐述了数字孪生如何实现资产优化、流程再造和可持续发展。 第一部分:数字孪生的理论基石与技术架构 第一章:数字孪生的概念演进与核心内涵 本章首先追溯了数字孪生概念的起源,从早期的产品生命周期管理(PLM)和仿真技术出发,阐述其如何演变为一个包含实时数据流、动态模型和反馈机制的综合性技术框架。深入剖析数字孪生的“三要素”:物理实体、虚拟模型和两者间的数据连接。重点讨论数字孪生与其他相关概念(如仿真、模拟、数字模型)的区别与联系,明确数字孪生所强调的“实时性”、“双向交互”和“生命周期贯穿”的独特价值。 第二章:支撑技术栈的深度解析 数字孪生的实现依赖于多项底层技术的协同发展。本章详细介绍了支撑数字孪生的关键技术群: 物联网(IoT)与传感器技术: 作为数据采集的基础层,探讨高精度、低延迟传感器网络的设计、部署及数据预处理技术,包括边缘计算在数据初筛中的作用。 先进的建模与可视化技术: 涵盖几何建模(CAD/BIM/CIM)、物理场建模(FEA/CFD)以及基于实时数据的动态模型构建方法。重点介绍高保真度渲染(如光线追踪)在虚拟可视化中的应用。 云计算、大数据与人工智能(AI): 阐述云计算平台如何提供弹性计算资源支持复杂模型的运行;大数据技术如何处理海量的物联网数据;以及AI算法(如机器学习、深度学习)如何用于预测性维护、故障诊断和优化控制策略。 信息物理系统(CPS)与反馈机制: 解释CPS如何将计算、通信和物理过程紧密集成,实现从虚拟到物理世界的有效干预和闭环控制。 第三章:数字孪生的生命周期与演化阶段 数字孪生并非一成不变的模型,它伴随物理实体经历设计、制造、运行、维护直至退役的完整生命周期。本章将孪生体的演化过程划分为几个关键阶段: 1. 概念孪生(Concept Twin): 侧重于设计阶段的早期探索和功能验证。 2. 数字原型(Digital Prototype): 基于设计数据构建高保真度模型,用于虚拟调试和流程优化。 3. 数字伴生(Digital Shadow): 实体投入运行后,模型主要接收来自物理世界的数据流,用于状态监测。 4. 数字映射(Digital Twin): 具备实时双向通信能力,模型不仅反映当前状态,还能驱动物理实体的优化操作。 5. 数字协同(Digital Twin of Twins): 多个数字孪生体之间的互联互通,形成复杂系统级的协同管理平台。 第二部分:数字孪生在关键领域的应用实践 第四章:智能制造中的生产线优化 在高端制造领域,数字孪生已成为实现柔性制造和质量控制的核心工具。本章聚焦于: 虚拟调试与工艺仿真: 在物理产线建设前,通过数字孪生验证设备布局、机器人路径规划和装配序列,消除潜在冲突,大幅缩短投产周期。 设备预测性维护(PdM): 利用孪生模型结合历史运行数据和实时传感器信息,精确预测关键部件的剩余使用寿命(RUL),从被动维修转向主动干预。 产品质量追溯与优化: 记录产品在制造过程中的所有关键参数和环境条件,构建“产品数字孪生”,实现对特定批次质量问题的精准溯源。 第五章:智慧城市与基础设施管理 数字孪生在宏观层面的应用,旨在提升城市运营效率和居民生活质量。 城市级数字孪生(City Digital Twin): 整合建筑信息模型(BIM)、地理信息系统(GIS)和物联网数据,构建城市的动态数字副本,用于交通流管理、应急响应和资源调度。 建筑与楼宇的能耗优化: 创建单体建筑的数字孪生,实时模拟人流、光照、温湿度变化,通过智能控制系统(HVAC、照明)实现精细化能源管理。 基础设施健康监测: 针对桥梁、隧道、管网等关键基础设施,通过嵌入式传感器获取结构应力、位移数据,在孪生模型中进行长期累积损伤评估,指导预防性维修。 第六章:能源系统与复杂装备的运行管理 本章探讨数字孪生在重资产、长寿命周期系统的应用: 发电厂与电网的优化调度: 构建发电机组或风力涡轮机的数字孪生,模拟不同负荷条件下的效率和寿命损耗,辅助电网进行安全可靠的实时调度。 航空航天与高价值装备: 在高风险领域,数字孪生是实现远程诊断和在役升级的关键技术。通过模拟极端工况,验证维修方案的有效性,避免对物理实体造成损害。 第三部分:挑战、风险与未来展望 第七章:实施数字孪生的关键挑战 尽管前景广阔,但数字孪生的全面落地仍面临诸多障碍: 数据治理与互操作性: 如何统一不同标准、不同来源的异构数据,建立可靠、安全的数据集成平台。 模型保真度与计算成本: 维持高保真度模型的实时运行需要巨大的计算资源,如何在精度与效率之间取得平衡是工程难题。 安全与隐私保护: 物理世界和虚拟世界的深度耦合带来了新的网络安全风险,确保孪生数据和控制指令的安全至关重要。 第八章:构建面向未来的数字孪生生态 展望未来,数字孪生将向着更广、更深的方向发展: 跨域集成与系统级孪生: 从单个设备、单个工厂向供应链、区域乃至全球系统的协同演进。 自主学习与自适应控制: 结合更先进的强化学习算法,使数字孪生体具备自主发现优化路径的能力,实现真正的无人化智能决策。 “孪生即服务”(DTaaS)模式的兴起: 标准化工具和平台将降低企业构建和应用数字孪生的门槛。 本书旨在为工程技术人员、系统架构师以及管理者提供一套清晰的技术路线图和战略参考,帮助他们理解、评估并成功部署数字孪生技术,以迎接数字化转型的下一个高地。

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读后感

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用户评价

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我希望这本书在内容上能体现出跨学科的融合。天然气燃烧不仅仅是化学工程或热力学的问题,它还与流体力学、燃烧诊断技术,甚至于高级的计算科学紧密相关。如果书中能够包含计算流体力学(CFD)模拟在燃烧室设计优化中的应用实例,那就非常符合现代工程技术的发展趋势了。比如,如何利用高精度模型来预测复杂湍流燃烧场中的污染物生成热点。此外,对于“新技术”的介绍,我更倾向于看到那些尚未完全商业化,但潜力巨大的颠覆性技术。例如,微反应器技术在精确控制小尺度燃烧过程中的应用前景,或者非对称燃烧模式对提高热效率的潜在影响。这本书如果能提供足够的理论基础和仿真数据支持,让读者能够理解这些尖端技术背后的物理图像,而不是停留在表面描述,那么它无疑是一本值得珍藏的专业著作。我期待它能够拓宽我对天然气清洁高效利用边界的认知,提供一些跳出传统思维框架的新视角。

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我最近一直在关注能源转型的大背景下,天然气作为过渡能源的优化利用路径。因此,我非常关注这本书对“环保新技术”的阐述是否具有前瞻性。现在的环保要求已经不仅仅是降低排放浓度那么简单,更涉及到全生命周期的碳足迹考量。我猜想,书中或许会探讨碳捕集、利用与封存(CCUS)技术与天然气发电或供热系统的集成方案。如果这本书能对CCUS在天然气燃烧中的应用潜力进行深入评估,包括技术成熟度、成本效益分析以及可能的工程化挑战,那将是非常有价值的章节。另外,对于分布式能源系统,特别是小型化、模块化的天然气燃烧设备,其燃烧控制策略的复杂性远高于大型电厂,如果书中能针对这些场景提供优化的控制算法或智能优化方法,那就太棒了。我非常期待能看到不同尺度下燃烧技术差异化的处理思路,而不是一概而论。一本优秀的专业书籍,应该能体现出作者对行业未来发展趋势的深刻洞察力,并提供可操作的技术路线图。

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从一个需要快速获取核心知识的角度来看,这本书的结构安排至关重要。如果它能采用“问题—分析—解决方案”的叙事结构,我想我会更喜欢。比如,在讨论NOx控制时,如果能先清晰地界定当前行业面临的主要NOx排放挑战(例如,在不同负荷下的排放波动),然后系统性地介绍各种减排技术如何针对性地解决这些挑战,而不是简单地堆砌技术名称。此外,我对“节能”部分的期望是,它能够提供可量化的经济效益分析。毕竟,技术革新最终要落地到成本和收益上。如果书中能提供详细的投资回报周期(Payback Period)分析,或者不同节能改造方案的长期运行成本对比,那么对于决策者来说,这本书的参考价值将大大增加。我不太喜欢那种只谈理论不谈落地的书籍,技术本身是死的,如何将其转化为实际的生产力才是关键。希望这本书在严谨的科学描述之外,能带有一丝务实的商业或工程视角。

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说实话,我对这类技术性书籍的阅读习惯是比较挑剔的,我更倾向于那些能提供清晰、逻辑严密的分析框架的书籍。我希望这本书在探讨“新技术”时,能有一个清晰的脉络,比如先从现有技术的瓶颈入手,再逐步引出创新的解决方案。对于“节能”这个主题,我特别关注那些能带来显著能源效率提升的微观机制讲解。比如,微重力燃烧、等离子体辅助燃烧或者富燃预混燃烧(FGR)等前沿概念,书中是否能用简洁明了的图表和数学模型来阐述其工作原理和实际效果?如果内容过于宽泛,泛泛而谈,那价值就不大了。我更看重深度,尤其是在材料科学与燃烧技术交叉领域。例如,新型耐高温、抗腐蚀材料在燃烧器部件上的应用,以及这些材料如何影响燃烧效率和设备寿命。此外,数据可视化是现代技术书籍的必备要素,希望书中的图表质量高,注释清晰,能够直观地展示不同技术参数对燃烧性能和排放特性的影响曲线。这本书如果能做到这一点,无疑会大幅提升读者的学习体验,避免陷入枯燥的文字堆砌中。

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这部书的封面设计倒是挺吸引人的,配色沉稳,给人一种专业可靠的感觉,虽然我还没仔细翻阅,但光是看到这个标题,就让我对内容充满了好奇。**《天然气燃烧与节能环保新技术》**,这个名字本身就点明了几个关键领域:高效利用、污染控制以及前沿技术。我期待它能深入剖析当前天然气在能源结构转型中的核心地位,特别是关于燃烧过程中的热力学和动力学机制,这部分是理解如何实现高效燃烧的基础。我希望书中不仅仅是罗列技术名词,而是能够提供一些具体的工程案例或实验数据来佐证其观点。例如,关于新型燃烧室设计如何优化火焰形状,减少氮氧化物(NOx)的生成,这对我来说是非常实用的信息。如果能结合当前日益严格的环保法规,分析不同燃烧技术在合规性上的优劣,那就更好了。我设想,这本书或许会涉及一些先进的污染物监测与控制技术,比如选择性催化还原(SCR)或者非选择性催化还原(NSCR)在天然气燃烧尾气处理中的最新进展。总而言之,我希望它能成为一本既有理论深度,又贴近实际工程应用的参考宝典,能帮助工程师和研究人员解决实际问题,推动天然气能源的清洁化利用进程。

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