Introduction to Modeling of Transport Phenomena in Porous Media pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer

作者:Jacob Bear

出品人:

页数:554

译者:

出版时间:2013-10-4

价格:USD 109.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780792311065

丛书系列:

图书标签:

机械工程
a
Transport Phenomena
Porous Media
Modeling
Fluid Flow
Heat Transfer
Mass Transfer
Mathematical Modeling
Numerical Methods
Engineering
Geosciences
Chemical Engineering

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到小美书屋

book.quotespace.org

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

多孔介质中的传输现象：深入探索与建模多孔介质，遍布我们周围的自然界和工业应用之中，是理解物质和能量传输过程的关键。从地下水的流动、石油和天然气的开采，到土壤中的化学物质迁移，再到生物组织内的生理过程，多孔介质无处不在，它们独特的结构特性深刻地影响着其中发生的各种传输现象。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，系统地探讨多孔介质中传输现象的机理、数学建模方法以及相关的数值模拟技术。核心内容概述：本书将从最基础的概念出发，逐步深入到复杂的建模和分析。我们将首先建立对多孔介质结构和性质的深刻理解。这包括对孔隙度、渗透率、比表面积等关键参数的定义、测量方法以及它们如何影响流体和溶质的传输。我们将探讨不同类型的多孔介质，如岩石、土壤、多孔催化剂载体、生物组织等，以及它们的微观结构对宏观传输行为的决定性作用。流体流动：在多孔介质中的流体流动是本书的核心内容之一。我们将详细介绍达西定律，这是描述多孔介质中粘性流体流动的基本方程。在此基础上，我们将扩展到非饱和流动的概念，分析毛细压力、相对渗透率等关键因素如何影响水、气等流体在多孔介质中的运动。本书还将讨论各种复杂的流动情况，例如粘弹性流体流动、非牛顿流体流动，以及在多孔介质中的多相流，如油水、气水混合流动，深入分析不同相之间的相互作用以及界面张力的影响。我们还将探讨湍流在多孔介质中的表现，尽管在许多情况下层流是主要的流动模式，但在特定条件下（例如高速流动或渗透率极高的介质），湍流效应不容忽视。传质与传热：除了流体的宏观流动，物质和能量的传输也是多孔介质中至关重要的过程。本书将深入探讨扩散和对流这两种主要的传质机制。我们将详细阐述菲克定律，并讨论在多孔介质中，由于流动路径的复杂性和孔隙结构的阻碍，实际扩散系数与宏观扩散系数之间的差异。溶质在多孔介质中的迁移将是一个重点，我们将分析吸附、解吸、反应等过程如何影响溶质的分布和迁移速率。对于传热，本书将分析导热、对流换热以及相变传热在多孔介质中的耦合作用。我们将探讨温度梯度如何驱动热量传递，以及流体流动对热量传递的促进或抑制作用。相变过程，如水的蒸发、凝结，对多孔介质中的传热传质具有显著影响，我们将对其进行详细的分析。数学建模与数值模拟：理解传输现象的根本在于建立有效的数学模型。本书将详细介绍描述多孔介质中传输现象的偏微分方程。我们将从宏观守恒方程出发，推导并解释连续性方程、动量方程（如达西定律和布辛涅斯克方程）、能量方程以及溶质守恒方程。我们将探讨不同尺度下的建模方法，包括宏观模型、介观模型和微观模型，并分析它们各自的适用范围和优缺点。理论模型的建立需要数值方法的支持来实现求解。本书将对常用的数值模拟技术进行介绍，包括有限差分法、有限体积法和有限元法。我们将详细阐述这些方法的离散化过程、稳定性分析以及精度评估。通过这些数值方法，我们可以模拟复杂几何形状和边界条件下的传输过程，并对实验数据进行解释和预测。应用领域与前沿研究：本书的理论和方法论将贯穿于多个重要的应用领域。我们将详细阐述多孔介质在石油工程中的应用，例如油藏模拟、驱油技术和二氧化碳封存。在环境科学领域，我们将探讨地下水污染的模拟与修复、土壤侵蚀和溶质迁移。在生物工程领域，我们将研究药物递送、组织工程以及细胞在多孔支架中的生长。此外，本书还将涉及其他相关领域，如燃料电池、过滤和分离过程。最后，本书将展望多孔介质传输现象研究的前沿领域，包括随机介质中的传输、非均匀介质的建模、多尺度建模的挑战以及人工智能在多孔介质模拟中的应用。目标读者：本书适合本科高年级学生、研究生以及从事多孔介质相关领域研究的科研人员和工程师。阅读本书需要具备一定的数学和物理基础，包括微积分、微分方程以及流体力学和传热传质的基本知识。本书的目的是提供一个坚实的理论基础和实用的建模工具，帮助读者深入理解和解决多孔介质中的复杂传输问题。