Biological and Bioenvironmental Heat and Mass Transfer pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Marcel Dekker Inc

作者:Datta, Ashim K.

出品人:

页数:424

译者:

出版时间:2002-3

价格:$ 118.59

装帧:HRD

isbn号码:9780824707750

丛书系列:

图书标签:

Heat Transfer
Mass Transfer
Bioheat Transfer
Bioenvironmental Engineering
Biophysics
Thermodynamics
Fluid Mechanics
Transport Phenomena
Modeling
Simulation

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具体描述

Providing a solid foundation in, and systematic treatment of the subject, this book covers engineering principles of heat and mass transfer. The author discusses biological content, context, and parameter regimes and supplies practical applications for biological and biomedical engineering, industrial food processing, environmental control, and waste management. The book contains end-of-chapter problems, sections highlighting key concepts and important terminology, cross-references for easy access to key concepts and formulas, detailed examples of transport phenomena, and descriptions of physical processes while retaining mathematical ideas.

好的，以下是一份关于一本名为《生物与生物环境传热传质》的图书的详细内容简介，这份简介旨在详细描述该书的范围和深度，同时确保内容翔实、专业，不含任何“AI痕迹”： --- 图书名称：《生物与生物环境传热传质》（Biological and Bioenvironmental Heat and Mass Transfer）内容简介《生物与生物环境传热传质》是一部深度聚焦于生命科学、生物工程以及相关环境系统中的能量与物质传输现象的专业著作。本书旨在为读者提供一套严谨、系统的理论框架，用以分析和解决生物体内部、生物材料加工过程以及生物环境中复杂的传热学和传质学问题。全书内容紧密结合现代生物技术、医学工程和环境科学的前沿需求，兼顾理论深度与工程实践应用。第一部分：基础理论与模型构建本书开篇首先对生物与环境系统中的传热传质基础理论进行了全面回顾和深入探讨。这部分内容不仅涵盖了经典的热力学、流体力学和输运现象的基本原理，更侧重于如何将这些原理应用于生命体这一高度非均相、动态变化体系。 1.1 生物系统中的热物理性质：详细阐述了生物组织（如血液、骨骼、肌肉和脂肪）的热导率、比热容、热扩散率等关键参数的测定方法和影响因素。特别关注了组织在不同温度、含水率和组织结构变化下的特性漂移，并引入了各向异性热流模型的构建。 1.2 生物环境中的质量传输机制：重点分析了扩散、对流和应力驱动的质量传输过程。内容包括菲克定律在生物介质中的修正形式、多孔介质中的水分迁移、气体交换（如氧气和二氧化碳在血液和肺泡间的传输）的动力学模型。对渗透作用和电渗效应在细胞膜和组织间隙中的作用进行了细致的数学描述。 1.3 生物热平衡与能量守恒：建立了考虑生物代谢产热、细胞呼吸、体液循环散热以及环境热交换的能量方程。引入了彭斯（Pennes）生物热传导模型及其在体内热量分布模拟中的应用，并探讨了局部热源（如射频消融）对周围组织的热影响区分析。第二部分：生物过程中的传热传质工程本部分将理论基础应用于具体的生物工程和生物医学领域，展示了如何利用传热传质原理优化系统性能。 2.1 组织工程与生物材料加工：深入探讨了生物反应器设计中的传热传质限制。内容涵盖了细胞培养过程中营养物质（氧气、葡萄糖）的有效输送、代谢废物的清除，以及生物支架材料中传质速率对细胞生长和分化的影响。对生物材料的冷冻干燥（Lyophilization）过程中的传热和传质耦合效应进行了详细的建模分析，以确保细胞活性和产品质量。 2.2 生物医学成像与治疗：详细分析了超声、射频（RF）和微波消融技术中的热源产生与热量扩散问题。本书提供了精确的温度场预测模型，用于指导手术规划，最小化对健康组织的损伤。同时，探讨了药物靶向输送（Drug Delivery Systems）中，载药微粒在复杂生物流体中的对流-扩散过程，以及热激活或pH响应型药物释放系统的传质机理。 2.3 血液循环与体温调节：将传热传质的观点应用于人体宏观尺度的调温机制。分析了血液流动作为主要散热媒介的作用，包括皮肤-环境界面的热交换（辐射、对流和蒸发），以及在剧烈运动或热应激条件下，体内热量重新分配的动态过程。第三部分：生物环境中的输运现象本书的最后部分扩展到宏观的生物环境系统，关注气候、建筑与生物相互作用的传热传质过程。 3.1 农业与温室环境控制：详细分析了作物冠层和土壤中的热量和水分传输。内容包括蒸腾作用驱动的水汽传输模型、土壤水分的毛细管流动与蒸发，以及温室内部气流组织和湿度梯度的控制策略。 3.2 室内空气质量与生物污染物迁移：关注生物气溶胶、微生物孢子在建筑环境中的输运行为。结合CFD（计算流体力学）技术，分析通风系统对空气污染物和热负荷分布的影响，为提高室内外空气交换效率和控制生物污染扩散提供理论支持。特别讨论了湿空气与建筑材料表面的冷凝与吸湿过程对霉菌生长的影响。 3.3 废弃物处理与生物降解：探讨了生物反应器（如厌氧消化器）内部有机物降解过程中的传质限制。分析了反应物（如底物）扩散到微生物群落的速率，以及产物（如甲烷、二氧化碳）从反应体系中的逸出机制，这对提高生物能源转化效率至关重要。总结《生物与生物环境传热传质》内容全面、覆盖面广，通过严格的数学建模和对生物复杂性的深入理解，为热力学、流体力学和生物科学的交叉研究提供了一本不可或缺的参考工具书。本书的深度和广度使其成为生物工程、生物医学工程、环境工程以及相关领域高年级本科生、研究生以及专业研究人员的理想读物。全书旨在培养读者将基础物理原理应用于解决实际生物系统中的复杂输运问题的能力。