Mathematics for Plumbers & Pipefitters pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Thomson Learning

作者:Smith, Lee/ Guest, J. Russell/ D'Arcangelo, Bartholomew

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:

价格:65.95

装帧:Pap

isbn号码:9781401821104

丛书系列:

图书标签:

• 数学
• 管道工
• 水管工
• 管道工程
• 数学应用
• 职业教育
• 技术培训
• 工程数学
• 实用数学
• 建筑行业

现代水暖与管道工程学：从基础原理到高级应用 本书旨在为水暖和管道行业从业者提供一套全面、深入且与时俱进的专业知识体系。 摒弃了传统教材中过于侧重基础算术和历史概念的冗余内容，本书将焦点完全集中于现代工程实践所需的数学技能、物理原理、材料科学以及最新的规范应用。这是一本面向实践、强调解决实际工程问题能力的参考手册和学习指南。 第一部分：工程数学基础与测量精度 本部分将重新审视水暖和管道工程领域中至关重要的数学工具，并将其与实际工作场景紧密结合。我们不只是复习代数，而是探讨如何运用这些工具来优化设计和安装流程。 1. 进阶几何与三角函数在布局中的应用： 深入探讨如何利用勾股定理、正弦、余弦和正切函数来精确计算复杂管道坡度、倾角以及三维空间中管件的精确位置。重点讲解如何在高层建筑或受限空间内进行“放样”（Scribing）和角度切割，以确保管道系统完美的对接与支撑。包括对斜接（Miter Cuts）和变径接头（Reducers）的精确角度计算方法，避免材料浪费和安装返工。 2. 测量系统的精确转换与误差分析： 详细介绍公制（SI）与英制（Imperial）单位之间的高精度转换，并重点分析在不同测量工具（如激光测距仪、卷尺、水平仪）使用过程中可能产生的系统误差和随机误差。教授如何应用统计方法对测量数据进行验证，确保所有关键尺寸的偏差在行业容许的公差范围内。 3. 流体力学基础的工程化计算： 本章将专注于理解压力、流量和流速之间的关系，但重点在于如何将这些概念转化为可操作的计算。讲解伯努利方程在泵选型、管道尺寸确定中的简化应用，以及如何使用雷诺数（Reynolds Number）来预测流体状态（层流或湍流），这对系统压降计算至关重要。 4. 成本估算与材料优化： 教授如何将几何计算结果直接转化为材料用量清单（BOM）。包括如何计算复杂三维管网的实际长度、弯头数量、法兰和垫片需求。引入基本的线性规划概念，指导承包商如何在满足设计要求的前提下，通过优化管道走向和减少不必要的接头来降低总成本。 --- 第二部分：流体动力学与系统设计优化 本部分深入探讨流体在管道系统中的行为，这是设计高效、节能系统的核心。 1. 压力损失的精确计算与补偿： 详细解析摩擦损失（Darcy-Weisbach公式的应用）和局部阻力损失（K值法）。本书提供了一系列针对常见管件（弯头、阀门、三通等）的工程阻力系数表，并教授如何结合系统总当量长度（Equivalent Length）来精确计算总压降，从而正确选择水泵。 2. 泵与系统曲线的匹配： 讲解如何根据系统需求（流量、扬程）绘制系统曲线，并与泵的性能曲线进行交叉点分析。重点讨论变频驱动（VFD）系统的应用，教授如何根据动态变化的需求调整泵速，以维持恒定的系统压力或流量，实现最佳能效。 3. 热力学在供暖和制冷管道中的应用： 针对暖通空调（HVAC）和工业热水系统的安装，本章阐述了热量传递的基本原理（传导、对流、辐射）。教授如何计算管道的散热量（或吸热量），并据此确定绝热材料的厚度和类型。包括热水系统中的热膨胀计算，以及膨胀罐的选型与预充压力的确定。 4. 管道水力平衡与分区控制： 在大型商业或工业建筑中，确保末端设备获得设计流量是关键。本章详细介绍如何使用压差平衡阀（Pressure Independent Control Valves）和手动平衡阀进行系统调试。教授工程师如何通过设定不同分支回路的“阻力值”，实现管道系统的精确水力平衡。 --- 第三部分：材料科学与结构力学在管道支撑中的应用 现代管道系统不再仅仅是输送介质的通道，它们也是复杂的结构系统，必须能承受内部压力、温度变化和外部载荷。 1. 管道应力分析基础： 介绍管道在热胀冷缩、内部压力和外部荷载下的应力状态。重点讲解环向应力和轴向应力。教授如何应用基本的力学公式来确定管道的允许工作压力（MAWP），并理解不同管材（如碳钢、不锈钢、PVC、PEX）的许用应力随温度的变化。 2. 管道支撑、吊架与应力松弛： 详细分类和描述不同类型的管道支撑系统（固定点、滑动支撑、弹簧吊架）。本章提供实用的设计指导，指导工程师如何计算支撑件之间的最大间距，以防止管道在重力作用下发生过度的挠度（Deflection）。对于高温高压系统，讲解如何通过预应力（Anchoring）来控制热位移。 3. 材料选择与腐蚀防护： 不仅是识别材料，而是理解其背后的工程特性。对比不同金属和非金属材料在特定介质（酸、碱、蒸汽、饮用水）中的耐腐蚀性能。介绍电化学腐蚀的原理，并深入探讨阴极保护和涂层技术在延长管道寿命中的作用。 4. 焊接与无损检测（NDT）基础： 虽然不教授焊接技术本身，但强调工程人员必须理解不同焊缝类型（如对接焊、角焊）的结构强度差异。介绍常见的无损检测方法（如射线检测、超声波检测）的原理和适用性，以及如何解读检测报告以评估焊缝的工程质量。 --- 第四部分：规范、法规与系统调试 本部分着重于将理论知识转化为合规、可操作的现场工作。 1. 现代规范的解读与应用： 对比和分析国际（如IPC, UPC）与地方性建筑规范中关于给排水、燃气和消防系统的核心要求。重点讲解如何在设计阶段就整合这些要求，特别是关于最小坡度、通风、水封深度以及安全泄压装置的安装标准。 2. 卫生与饮用水系统设计： 深入探讨防止倒流和交叉污染的工程措施。详细解析止回阀的类型、安装位置和维护要求。讲解如何设计安全的排水系统，包括防虹吸管（Anti-siphon）和通气系统（Venting），以确保负压或正压环境下系统的正常运行。 3. 调试、试压与性能验证： 这是系统交付前的关键步骤。系统地介绍水压测试、气压测试的流程、安全注意事项和记录要求。教授如何利用流量计、压力表和温度计进行系统调试，验证实际的流量和压力是否与设计预期一致，并提供一套标准化的系统性能验收清单。 本书的价值在于，它将抽象的数学概念转化为具体的、可量化的工程决策支持工具，帮助水暖与管道工程师在新一代的复杂建筑和工业环境中，高效、安全且经济地完成项目。

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