相变材料与相变储能技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:张仁元

出品人:

页数:439

译者:

出版时间:2008-1

价格:95.00元

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isbn号码:9787030229175

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• 相变材料
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《流体动力学与多相流模拟》 内容简介： 本书深入探讨了流体动力学的基本原理，并着重阐述了在复杂多相流动系统中的数值模拟技术。从基础的纳维-斯托克斯方程入手，本书系统地介绍了层流、湍流、粘性流、无粘流等各类流体运动的宏观和微观特性，以及它们在工程实践中的广泛应用。同时，本书还详细讲解了多相流模型，包括其分类、基本假设、适用范围以及在不同工程场景下的建模策略。 第一部分：流体动力学基础 在第一部分，我们将从流体力学的基本概念出发，建立对流体行为的深刻理解。 绪论： 流体力学的定义、研究对象、基本定律以及其在工程、科学和日常生活中的重要性。我们将简要回顾流体力学的发展历程，并引出本书的重点——多相流。 流体的基本性质： 详细介绍流体的密度、压力、黏度、表面张力、可压缩性等关键物理性质，并讨论这些性质如何影响流体的运动行为。我们将引入流体的本构关系，重点介绍牛顿流体和非牛顿流体。 流体静力学： 阐述流体在静止状态下的压力分布规律，包括帕斯卡原理、阿基米德浮力定律。我们将分析静止流体在重力场中的受力情况，并讲解压强计、浮筒等相关仪器的工作原理。 流体动力学基本方程： 详细推导和讲解控制流体运动的守恒方程，包括质量守恒（连续性方程）、动量守恒（纳维-斯托克斯方程）和能量守恒（伯努利方程）。我们将区分理想流体和实际流体的方程，并重点分析黏性对流动的影响。 流动相似性与量纲分析： 介绍雷诺数、弗劳德数、马赫数等重要无量纲参数，以及如何利用它们进行流动相似性分析和模型试验的设计。我们将深入探讨π定理，并给出实际应用案例。 流体流动阻力与能量损失： 分析流体在管道、渠道及物体表面流动时产生的阻力，包括沿程阻力、局部阻力。我们将讲解达西-魏斯巴赫公式，并讨论如何减小流动能量损失。 边界层理论： 深入介绍边界层的概念，包括其形成、发展和分离。我们将讲解普朗特边界层理论，并分析边界层对整体流动行为的影响，例如物体绕流的阻力。 流体流动稳定性与转捩： 探讨层流向湍流转变的现象，介绍影响流动稳定性的因素。我们将讲解特征值分析等方法，并讨论湍流的统计特性。 湍流模型： 引入湍流的概念及其复杂性，并介绍几种常用的湍流模型，如雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）模型（包括零方程、单方程、双方程模型如 $k-epsilon$, $k-omega$）和涡解析模型（LES）。我们将讨论不同模型的优缺点及其适用范围。 第二部分：多相流及其数值模拟 在第二部分，我们将聚焦于多相流的复杂性，并系统介绍其数值模拟方法。 多相流概述： 定义多相流，介绍其主要类型（气-液、气-固、液-液、液-固、气-液-固等）和流动形态（如泡流、弹状流、环状流、液滴流、密集流等）。我们将分析多相流在化工、能源、环境、生物医药等领域的广泛应用，并指出其研究的挑战性。 多相流的物理模型： 欧拉-欧拉（Euler-Euler）模型： 详细阐述此模型的基本思想，即认为各相都是连续介质，但具有不同的宏观性质。我们将推导两相或多相欧拉方程组，并重点介绍相间相互作用力的建模，包括曳力、升力、虚拟质量力、扩散力、湍流-湍流相互作用力等。我们将分析此模型在计算密集流和高浓度相之间的优势。 欧拉-拉格朗日（Euler-Lagrange）模型： 详细介绍此模型，其中一种或多种相被视为连续介质（欧拉相），而另一种或多种相被追踪为离散的粒子或液滴（拉格朗日相）。我们将推导连续相的欧拉方程和离散相的拉格朗日方程，并讲解相间动量、能量和质量的耦合方法。此模型特别适用于计算低浓度的分散相，如气泡、液滴或固体颗粒。 多相流的离散相模型（DPM）： 专门针对离散相的建模，介绍颗粒轨迹的计算、颗粒碰撞模型、相变模型等。 相界面跟踪（Interface Tracking）和相界面捕捉（Interface Capturing）方法： 介绍用于追踪或捕捉相界面的数值技术，如体积法（Volume of Fluid, VOF）、水平集法（Level Set, LS）以及它们与欧拉-欧拉和欧拉-拉格朗日方法的结合。我们将讨论这些方法的原理、计算格式和精度。 多相流的数值方法： 离散化技术： 介绍有限差分法（FDM）、有限体积法（FVM）和有限元法（FEM）在多相流数值求解中的应用。重点讲解有限体积法在处理守恒律方程方面的优势。 求解器与算法： 介绍压力-速度耦合算法（如SIMPLE系列算法、PISO算法）在多相流模拟中的扩展和应用。讨论时间离散格式（如显式、隐式、半隐式）的选择。 网格技术： 讨论结构化网格、非结构化网格、自适应网格（AMR）在复杂几何和多相流动模拟中的应用。 并行计算技术： 讲解如何利用MPI、OpenMP等并行计算技术处理大规模多相流模拟问题，以缩短计算时间。 特定多相流现象的模拟： 气泡动力学： 模拟气泡的产生、生长、收缩、合并、破碎以及在液体中的输运。 液滴动力学： 模拟液滴的形成、运动、破碎、聚结以及相变（蒸发、凝结）。 颗粒流动： 模拟固体颗粒在流体中的输运、沉降、悬浮、碰撞以及在管道中的流动。 自由液面流动： 模拟波浪、溢流、充水等现象。 案例研究与工程应用： 化工过程模拟： 反应器设计（如鼓泡塔、流化床）、传质传热过程、分离技术。 能源领域： 燃烧过程（如多相燃烧）、核反应堆安全模拟、油气开采与输运。 环境工程： 污水处理、气溶胶输运、海洋工程。 生物医药： 血液流动模拟、药物输运。 其他领域： 食品加工、材料制备等。 模型验证与不确定性分析： 强调实验数据与数值模拟结果的对比验证的重要性，讨论网格收敛性研究、模型参数选择对模拟结果的影响，以及如何进行模拟结果的不确定性分析。 本书旨在为从事流体动力学与多相流研究的科研人员、工程师以及相关专业的学生提供系统、深入的理论指导和实践参考。通过对基本原理的阐述和数值模拟方法的讲解，读者将能够掌握分析和解决复杂多相流动问题的能力。

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这本书的**跨学科视野和前瞻性布局**令我印象非常深刻。我原本以为这只是一本聚焦于材料合成方法的专著，但深入阅读后发现，它将先进的计算模拟方法（如第一性原理计算、分子动力学模拟）与实验表征技术（如同步辐射X射线衍射、高分辨透射电镜）进行了巧妙的整合。特别是其中关于新型能源存储系统集成化设计的章节，触及了从材料到器件甚至到系统层级的优化思路。这种全链条的视角，极大地拓宽了我的思维边界。它不仅告诉我“是什么”和“怎么做”，更引导我去思考“为什么这样做是当前最优解”以及“未来可能的突破点在哪里”。这本书的价值在于，它不只是知识的载体，更像是一张指引未来十年研发方向的路线图，非常适合希望站在技术前沿的研究人员。

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这本书的装帧设计着实抓人眼球，封面那种深邃的蓝色调，配上一些抽象的光影效果，让人一眼就能感受到其中蕴含的科技感和前沿性。拿到手里分量很足，纸张的质感也相当不错，印刷清晰，图表排版讲究，能看出编辑团队在细节上是下了功夫的。尤其是章节标题和目录的逻辑梳理，非常清晰流畅，即使是对这个领域不太熟悉的新手，也能大致把握全书的脉络。翻阅过程中，我特别注意到一些关键概念的引入方式，不是那种生硬的学术灌输，而是通过一些实际应用场景的描述来引导，比如提到如何通过优化材料结构来提升能量密度，这种叙事手法让原本枯燥的理论知识变得鲜活起来。虽然我还没完全深入阅读每一个章节的细节，但仅从阅读的初步体验来看，这本书的**视觉呈现和整体结构设计**达到了很高的水准，为接下来的深度学习打下了坚实的基础，让人充满期待去探索它内部的知识宝库。它不仅仅是一本教科书，更像是一份精心制作的科技报告集。

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从**文字的学术严谨性**角度来看，这本书的要求是极高的，几乎找不到任何可以被诟病的地方。引用的文献非常新颖且权威，很多关键公式和推导过程都给出了详细的数学证明步骤，确保了知识的可靠性。我特别喜欢它在阐述复杂现象时所采用的类比和图示方法，它们有效地降低了认知负荷。例如，在解释某个特定的晶格畸变如何影响相变驱动力时，作者用了一个非常贴切的物理模型来辅助说明，即便是一些比较陌生的读者，也能迅速建立起正确的物理图像。这本书没有为了追求通俗而牺牲专业性，它找到了一个完美的平衡点——既能让专业人士感到内容扎实，也能让高年级学生在导师的指导下有效吸收。它提供的不仅仅是结论，更是严谨的科学思维过程。

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这本书的**实用工具书价值**也令人惊喜。在某些关键章节的末尾，作者似乎贴心地加入了一些“工程参考表”或者“关键参数速查”的部分，这对于需要快速查阅特定材料数据或反应条件的研发人员来说，简直是福音。我随便翻到一处，发现对几种不同温度区间的相变材料热物性参数进行了标准化对比，这种直接可用的数据整理，极大地节省了我们日常工作中整理文献的时间。它超越了一本纯粹的理论教材，更像是一本被不断迭代和优化的“技术手册”。如果你正在寻找一本能够随时放在手边，在需要验证一个设计参数或者对比不同材料体系性能时能立刻提供可靠依据的参考书，那么这本书的这份“工具属性”绝对是其不容忽视的巨大优势。

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我花了一下午的时间快速浏览了这本书的引言和前几章，感觉作者在**理论深度与工程实践的平衡**上做得非常出色。很多关于材料微观结构和宏观性能之间关系的论述，都紧密结合了工业界目前面临的实际挑战。例如，在讨论材料稳定性问题时，作者没有仅仅停留在热力学平衡态的讨论，而是深入剖析了在长期循环使用中可能出现的界面反应和相变过程中产生的应力累积效应。这对于我们工程师来说，是非常宝贵的经验总结。它不像某些纯理论著作那样高高在上，而是脚踏实地，字里行间都透露着作者在实验室或生产线上摸爬滚打多年的经验积累。这本书的语言风格是那种严谨又不失洞察力的，充满了专业人士之间的对话感，读起来会有一种被高质量同行指导的感觉，对于提升实际解决问题的能力有极大的帮助。

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豆瓣真是片神奇的土地…

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本书很全面的叙述了国内外相变技术的发展史，详细介绍了现在相变技术发展方向，内容涵盖了关于相变的所有知识点，如材料、分散剂、添加剂、蓄能换热器、数值分析、模型建立、实际应用、各个蓄能技术的原理、特点。如果想学习相变方面知识的同学还没适合的书籍，这本书绝对能帮你少走许多的弯路！

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豆瓣真是片神奇的土地…

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