过程装备与控制工程概论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:涂善东

出品人:

页数:105

译者:

出版时间:2009-8

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787122059512

丛书系列:

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• 工程技术
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• 机械工程
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• 过程控制
• 化工工程
• 自动化
• 仪表
• 工业工程
• 设备与管道
• 传热
• 分离工程
• 流体机械

《流体力学基础与应用》 本书旨在系统深入地介绍流体力学的基本理论、分析方法及其在工程领域中的广泛应用。全书内容紧密围绕流体运动的规律展开，力求在严谨的理论推导与鲜活的工程实例之间取得平衡，为读者构建扎实的流体力学知识体系。 第一章 流体及其基本性质 本章作为流体力学的入门，首先定义了什么是流体，并区分了流体与固体的关键区别，如连续性、不可压缩性（对于某些流体）和粘性等。我们将深入探讨流体的静止状态，介绍静压强、液体表面的自由表面以及浮力等基本概念，并通过阿基米德原理来解释浮力现象。同时，本章也将引入流体的宏观性质，如密度、比重、比体积、粘度（动力粘度和运动粘度）以及表面张力等，并阐述这些性质在不同温度和压力下的变化规律。通过本章的学习，读者将对流体的基本概念和物理属性建立起初步的认识。 第二章 流体静力学 本章着重于分析流体在静止状态下的受力情况。我们将详细推导描述静止流体压强分布规律的欧拉方程，并在此基础上讲解静压强的产生原因、性质及其传递方式。本章的一个重要组成部分是静压强在不同方向上的梯度，以及其与流体密度和重力的关系。我们将深入研究不同形状容器中液体静压强对容器底部和壁面的作用力，并引入压力中心的概念，讲解如何计算静压强作用在平面和曲面上的合力和合力作用点。此外，我们还将探讨连通器原理以及它在水位测量和液体输送中的应用。最后，我们将分析流体静力学在测量仪器（如压力计）和结构设计中的重要性。 第三章 流体动力学基础 本章将视角转向流体的运动状态。我们将引入流体动力学的基本概念，包括流线、迹线和涡线，并解释它们各自的物理意义。本章的核心内容是伯努利方程的推导及其物理意义的阐释。伯努利方程将压强能、动能和位能之间的关系联系起来，是分析流体流动的重要工具。我们将详细讲解伯努利方程的适用条件，并分析其在不同流动情景下的应用，例如文丘里管的流量测量、皮托管的速度测量以及升力现象的解释。此外，本章还将初步介绍流体的质量守恒定律，即连续性方程，并解释它在不同流动截面积下流速变化的关系。 第四章 粘性流体流动 本章将重点关注具有粘性的流体流动。我们将深入探讨粘性对流体流动的影响，区分层流和紊流两种流动状态，并介绍判别流动状态的雷诺数。本章将详细推导并讲解描述层流流动特性的纳维-斯托克斯方程，虽然不要求读者深入掌握方程的求解，但要理解其物理含义以及它所描述的流体运动的复杂性。我们将分析管道中的层流流动，推导并应用泊肃叶定律计算管道中的流量和压强损失。此外，本章还将初步介绍紊流动的概念，讨论其特点以及与层流的不同，并简要介绍紊流流动中压强损失的估算方法。 第五章 流动损失与能量方程 本章将进一步深化对流体流动过程中能量损失的认识。我们将区分两种主要的流动损失：沿程损失和局部损失。沿程损失是由于流体在管道壁面摩擦而产生的，我们将介绍并应用达西-韦斯巴赫公式来计算管道沿程的压强损失。局部损失是由于流体流经阀门、弯头、收缩、扩张等局部构件而产生的，本章将介绍局部阻力系数的概念，并提供常见局部构件的阻力系数参考值，讲解如何将其应用于总压强损失的计算。在此基础上，本章将推导并详细讲解广义能量方程（也称为雷诺方程），它是在伯努利方程的基础上考虑了能量损失和外部能量输入的通用方程。通过能量方程，我们可以计算流体输送系统中泵或风机的功率需求，以及流体在通过各种构件后的能量变化。 第六章 相似性原理与量纲分析 本章将介绍流体力学研究中的重要工具——相似性原理和量纲分析。我们将解释几何相似、运动相似和动力相似的概念，并阐述它们在模型试验中的重要性。量纲分析将带领读者认识到物理量之间的函数关系可以通过无量纲参数来表示。本章将详细介绍π定理，并演示如何利用π定理对复杂的流体力学问题进行降维，提取出关键的无量纲准数，如雷诺数、弗劳德数、马赫数等。通过量纲分析，我们可以选择合适的模型进行试验，并将试验结果推广到实际工程中，大大节省了研发成本和时间。 第七章 泵与风机 本章将聚焦于流体输送机械——泵与风机。我们将介绍不同类型泵（如离心泵、轴流泵、容积泵）和风机（如离心风机、轴流风机）的工作原理、结构特点及适用范围。本章的重点将放在离心泵的性能特性曲线上，包括扬程-流量特性曲线、效率曲线和轴功率曲线，并讲解如何根据系统管路特性曲线与泵的性能曲线的匹配来确定泵的工作点。我们将分析影响泵性能的主要因素，如转速、叶轮直径、流体粘度等，并介绍泵的并联与串联运行。最后，本章还将简要介绍风机的选型原则和性能参数。 第八章 流体测量技术 本章将介绍流体流动参数的测量方法与仪器。我们将重点介绍流量的测量方法，包括容积法、质量法以及各种流量计（如孔板流量计、文丘里流量计、涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计等）的工作原理、特点、精度和适用范围。此外，本章还将介绍压强的测量方法，包括静压强和动压强的测量，以及各种压力传感器和压力计的应用。我们还将讨论流速的测量方法，如皮托管、热线风速仪、激光多普勒测速仪等。掌握这些流体测量技术对于工程实践至关重要，能够帮助我们准确地监测和控制流体系统的运行。 第九章 典型工程应用 本章将通过一系列具体的工程案例，展示流体力学理论在实际工程中的应用。我们将分析供水管网的流量分配与压强损失计算，讲解水泵的选择与系统设计。我们还将探讨化工流程中的流体输送设计，包括反应器内的混合与传质，以及分离设备（如蒸馏塔、萃取塔）中的流体行为。此外，本章还将介绍空气动力学在航空航天工程中的应用，以及水力学在水利工程（如水坝、渠道）中的作用。通过这些案例分析，读者将能够将所学的流体力学知识融会贯通，并认识到其在解决工程问题中的强大威力。 本书内容力求严谨且易于理解，每章都配有适量的例题和习题，以帮助读者巩固所学知识，并培养解决实际工程问题的能力。本书适合作为高等院校工科专业本科生的流体力学教材，也可供相关工程技术人员参考阅读。

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第1章　过程装备学科发展与社会进步 　1.1　什么是过程装备与控制工程 　1.2　历史上的过程装备技术 　1.3　面向高技术的过程装备与控制工程 　1.4　不断创新发展的过程装备与控制工程教育 　参考文献 第2章　过程机械原理入门 　2.1　流体动力过程 　2.2　热量传递过...

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第1章　过程装备学科发展与社会进步 　1.1　什么是过程装备与控制工程 　1.2　历史上的过程装备技术 　1.3　面向高技术的过程装备与控制工程 　1.4　不断创新发展的过程装备与控制工程教育 　参考文献 第2章　过程机械原理入门 　2.1　流体动力过程 　2.2　热量传递过...

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第1章　过程装备学科发展与社会进步 　1.1　什么是过程装备与控制工程 　1.2　历史上的过程装备技术 　1.3　面向高技术的过程装备与控制工程 　1.4　不断创新发展的过程装备与控制工程教育 　参考文献 第2章　过程机械原理入门 　2.1　流体动力过程 　2.2　热量传递过...

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第1章　过程装备学科发展与社会进步 　1.1　什么是过程装备与控制工程 　1.2　历史上的过程装备技术 　1.3　面向高技术的过程装备与控制工程 　1.4　不断创新发展的过程装备与控制工程教育 　参考文献 第2章　过程机械原理入门 　2.1　流体动力过程 　2.2　热量传递过...

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这部著作的价值不仅在于其技术内容的广度和深度，更在于其对“工程哲学”的探讨。书中多次强调，设计一个成功的流程装备，需要平衡技术可行性、经济合理性以及环境友好性这三重约束。它没有给出一个放之四海而皆准的“最佳答案”，而是提供了一套分析问题的框架和工具箱。例如，在讨论项目实施阶段时，它细致地描述了从概念设计到详细工程设计的各个阶段的关键决策点，以及不同阶段信息精确度的要求，这对于管理层和技术人员的有效沟通至关重要。书中对标准化和模块化设计理念的推崇，也让我看到了未来工程发展的一个重要方向——如何在保证定制化的同时，最大化通用组件的使用率以降低成本和缩短工期。总而言之，这本书提供了一种看待工业生产的全新视角：它不再是孤立的设备堆砌，而是一个相互依赖、动态平衡的复杂生命体。它教会我如何以一种更具整体观、更富责任感的方式去面对工程挑战，这比任何单一的技术点都来得更有价值。

评分☆☆☆☆☆

读完这本关于工业系统运行维护的书，我最大的感受是它极大地拓宽了我对“效率”与“可靠性”二者平衡点的认知。它不像传统的教科书那样只关注“如何搭建”，更多地着墨于“如何运行得更好”。书中对设备的生命周期管理（LCM）有着独到的见解，特别是关于预防性维护和状态监测（CBM）技术的介绍，简直是一场及时的“充电”。我印象最深的是关于腐蚀控制和材料选择的部分，作者没有简单地罗列各种合金的耐腐蚀性能表，而是通过分析不同工况下介质的化学特性和温度压力对材料微观结构的影响，指导读者做出更具前瞻性的决策。此外，书中对安全仪表系统（SIS）的描述也相当到位，它清晰地解释了安全完整性等级（SIL）的确定过程，这对于任何涉及高风险操作的工业环境都是至关重要的安全基石。从读者的角度来看，这本书的价值不仅在于传授知识，更在于培养一种对隐患的警觉性，教会我们如何用系统化的方法去预见并规避那些可能导致灾难性后果的微小缺陷，这种前瞻性的安全文化塑造，是目前很多初级工程师普遍欠缺的。

评分☆☆☆☆☆

这本书在阐述复杂流程系统集成方面展现出了非凡的功力。它成功地将那些原本分散在各个子领域的知识点，如传热设备的设计、分离技术（蒸馏、萃取）的操作优化，统一在一个“系统工程”的框架下进行审视。我特别喜欢其中关于流程模拟软件应用的部分，虽然没有直接给出软件操作步骤，但它深入讲解了模型建立的假设条件、参数设定的敏感性分析，这才是使用任何仿真工具的核心能力。作者似乎在告诉我，工具本身不重要，重要的是理解工具背后的物理和化学规律。书中对换热网络集成和热量回收的案例分析，展示了如何通过巧妙的设备布置，在不增加额外能耗的前提下，实现显著的能源节约，这对于倡导可持续发展的今天，无疑具有极强的现实指导意义。此外，它对不同类型反应器的优缺点进行了非常客观的对比，并结合了反应动力学，帮助读者理解在特定反应速率和转化率要求下，究竟应该选择釜式反应器还是填充床反应器，这种深入到核心反应机理的探讨，极大地提升了对过程控制目标的理解深度。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，这本书的阅读体验非常“硬核”，它不回避工程中的复杂性与模糊性。我过去总觉得控制理论晦涩难懂，但这本书却用一种近乎工程数学的美感来呈现过程控制的精髓。它没有止步于PID控制器的基础调参，而是大篇幅地介绍了先进过程控制（APC）的应用场景，特别是模型预测控制（MPC）在处理多变量耦合问题时的优势。作者将复杂的矩阵运算和状态空间模型，巧妙地转化为工程师可以理解和实施的控制目标。让我印象深刻的是，书中讨论了如何处理测量滞后和传感器噪声对控制性能的影响，并提出了相应的滤波和补偿方案。这反映了作者对实际工业现场挑战的深刻洞察——理论上的完美模型在现实中总会遭遇各种不确定性。此外，它对数据采集与监视系统（SCADA）在信息集成中的作用也进行了概述，强调了人机交互界面（HMI）设计应如何优化操作人员的决策效率，而不是仅仅堆砌数据。这本书无疑是为那些希望从“操作员”提升为“系统架构师”的读者量身打造的。

评分☆☆☆☆☆

这本新近读到的工程学教材，着实让我眼前一亮。它深入浅出地剖析了现代工业生产中那些看似复杂却又至关重要的流程和系统。我尤其欣赏作者在阐述基础理论时所展现出的那种严谨与清晰，仿佛站在一位经验丰富的工程师身边，手把手地带你领略设备选型、工艺流程设计背后的逻辑。书中对流体力学、热力学等基础学科的原理如何巧妙地融入到实际的化工、制药等过程装备的设计优化中，进行了非常细致的推演。举例来说，关于泵选型与管路布局的那几个章节，它没有停留在枯燥的公式堆砌，而是结合了实际案例，展示了如何平衡能耗、维护成本与操作的安全性，这对初入行的人来说，无疑是打开了一扇通往实际应用的大门。我花了很长时间去消化其中关于动态模拟和过程控制的章节，作者用生动的语言描述了反馈回路、前馈补偿等控制策略是如何确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性，那种将理论与工程实践紧密结合的叙述方式，让人在学习知识的同时，也对“工程思维”有了更深一层的理解。这本书的结构安排也十分合理，从宏观的工厂布局到微观的元件特性，层层递进，使得知识体系的构建非常扎实，绝对是一本值得反复研读的工具书。

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