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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Nunes, Suzana Pereira (EDT)/ Peinemann, Klaus-Victor (EDT)

出品人:

页数:354

译者:

出版时间:2006-10

价格:224.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9783527313167

丛书系列:

图书标签:

膜技术
分离技术
膜分离
水处理
化工
环境工程
材料科学
化学工程
生物技术
工业应用

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具体描述

Membrane Technology - a clean and energy saving alternative to traditional/conventional processes. Developed from a useful laboratory technique to a commercial separation technology, today it has widespread and rapidly expanding use in the chemical industry. It has established applications in areas such as hydrogen separation and recovery of organic vapors from process gas streams, and selective transport of organic solvents, and it is opening new perspectives for catalytic conversion in membrane reactors. Membrane technology provides a unique solution for industrial waste treatment and for controlled production of valuable chemicals. This book outlines several established applications of membranes in the chemical industry, reviews the available membranes and membrane processes for the field, and discusses the huge potential of this technology in chemical processes. Each chapter has been written by an international leading expert with extensive industrial experience in the field.

动态系统中的波的传播与相互作用：从理论到应用作者：知名物理学家与工程师团队出版社：国际学术前沿出版社书号： 978-1-93876-543-2 页数： 780 页 --- 内容简介本书深入探讨了动态系统中波的传播、演化、稳定性和复杂相互作用的理论基础与前沿应用。全书结构严谨，内容涵盖了从经典的波动方程到现代的非线性动力学理论，旨在为物理学、工程学、材料科学乃至生物物理学领域的研究人员和高阶学生提供一套全面且深刻的理论框架和实用工具。本书的核心思想在于，理解和控制波的特性是解决许多现代科学和工程难题的关键。我们聚焦于那些不依赖于物质传递的能量或信息传递现象，包括但不限于声波、电磁波、弹性波、以及量子场论中的物质波等。全书分为六大部分，层层递进，确保读者能够从基础概念过渡到最尖端的研究课题。第一部分：波动理论的基础与线性系统分析本部分奠定了全书的理论基石。首先回顾了经典的一维和多维波动方程（如亥姆霍兹方程和达朗贝尔方程），并详细推导了其在不同边界条件下的解析解法，例如分离变量法和傅里叶变换法。重点章节详细讨论了特征值问题在模态分析中的应用，解释了驻波模式的形成机制以及系统固有频率的确定。随后，引入了格林函数方法，这是一种强大的工具，用于分析有源和无源系统中的瞬态响应和稳态响应。对于实际工程中的非均匀介质，我们引入了微扰理论，阐述了小尺度不均匀性如何影响波的散射和衍射现象。此部分还涵盖了各向异性介质中的波传播特性，例如晶体中的双折射现象。第二部分：非线性波动动力学随着研究的深入，我们转向了更贴近现实世界的非线性问题。本部分的核心是非线性偏微分方程（NLPDEs）的分析。我们首先详细介绍了Korteweg-de Vries (KdV) 方程和非线性薛定谔方程 (NLSE)，它们是描述浅水波、光纤通信中光脉冲演化的基础模型。本书着重介绍了求解这些方程的反散射变换法 (Inverse Scattering Transform, IST)，这是一种精确求解可积非线性系统的强大解析工具，并展示了孤立波（Soliton）作为稳定非耗散波包的形成机制和相互作用特性。此外，我们探讨了耗散非线性系统，例如 Burgers 方程，并分析了能量耗散如何影响波的波形退化和冲击波的形成。本部分还涵盖了混沌现象在波动系统中的体现，特别是双曲系统中由参数激励引起的周期性和类随机行为。第三部分：波的散射、辐射与反演本部分关注波与复杂结构之间的相互作用，特别是散射理论在无损检测和成像中的应用。我们系统地介绍了瑞利散射、米氏散射以及高频近似下的几何光学与半经典方法。重点分析了波的近场与远场关系，推导了斯特拉顿-丘公式，用于从远场测量反演散射体的几何信息。在反问题方面，本书深入讨论了时间反演技术 (Time Reversal)。该技术利用波的时域可逆性，实现对波源位置和特性的高精度定位和聚焦，这在水声学和医学超声成像中具有革命性的意义。此外，还讨论了基于电磁波反演（Inverse Scattering）的材料表征技术，包括折射率和电导率的谱反演。第四部分：多物理场耦合与界面现象现代工程问题往往涉及多个物理场（如电、力、热）的耦合作用。本部分关注波在不同介质界面上的行为。详细分析了洛伦兹力的作用下电磁波在导电介质中的传播，以及压电效应对声波速度的影响。一个重要章节专门讨论了波在分层和周期性结构中的布拉格反射现象，这对于设计光子晶体和声学超材料至关重要。我们引入了有效介质理论 (Effective Medium Theory) 来描述这些周期结构宏观上的平均波动特性。此外，本书还包含了关于表面等离子体激元 (Surface Plasmon Polaritons, SPPs) 的讨论，解释了光波如何在金属/电介质界面上被约束并实现亚波长尺度的能量传输。第五部分：随机介质与波的传输理论在实际环境中，介质的随机性是不可避免的。本部分致力于分析随机介质对波传播的影响。我们从波尔哥洛夫斯基方程 ( ഇ P(I)} 出发，分析了多次散射过程导致的波场平均强度和相干性的退化。详细介绍了波的局域化现象 (Localization)，特别是安德森局域化，解释了在强无序系统中，波的传播如何被完全抑制。对于传输特性，本书阐述了传输矩阵方法 (Transfer Matrix Method) 在分析多层随机结构中的透射和反射系数方面的优势，并结合蒙特卡洛模拟，评估了复杂散射环境中信号的衰减和展宽。第六部分：先进计算方法与数值模拟为了解决解析解难以获取的复杂几何和非线性问题，本部分介绍了先进的数值方法。我们详细对比了有限差分时域法 (FDTD)、有限元法 (FEM) 和边界元法 (BEM) 在波动模拟中的适用性、优点和局限性。特别是对于涉及大规模系统的仿真，我们着重介绍了时域谱方法 (Pseudospectral Methods) 如何利用快速傅里叶变换实现高效的非线性波模拟。最后的章节聚焦于高精度算法的开发，包括用于处理极端对比度和高频问题的吸收边界条件 (Absorbing Boundary Conditions, ABCs) 的设计，以及如何有效地在并行计算架构上加速大规模波场模拟的求解过程。 --- 本书的特色 1. 理论的深度与广度兼具：覆盖了从经典解析方法到现代非线性理论和先进数值模拟的全景图。 2. 强调物理直觉：尽管数学推导严谨，但每一章节都配有丰富的物理插图和实例分析，帮助读者建立对波现象的深刻理解。 3. 面向前沿应用：许多章节直接联系到声学成像、光子学、地震波勘探、以及通信系统中的关键挑战。目标读者：理论物理、应用数学、声学工程、电磁场与微波技术、材料科学等领域的研究生、博士后及资深研究人员。