Solutions Manual for Heat Exchangers pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC

作者:Sadik Kakaç

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1998-05-11

价格:0

装帧:Loose Leaf

isbn号码:9780849316159

丛书系列:

图书标签:

• Heat Exchangers
• Heat Transfer
• Solutions Manual
• Engineering
• Mechanical Engineering
• Thermal Engineering
• HVAC
• Process Engineering
• Chemical Engineering
• Textbook Solutions

《热力学基础与工程应用》 图书简介 本书旨在为工程技术人员、研究生以及高年级本科生提供一套全面且深入的热力学基础知识体系，并重点阐述这些理论在实际工程领域中的广泛应用。内容涵盖了从宏观现象到微观粒子层面，从基本定律到复杂系统分析的全过程，力求在严谨性与实用性之间找到最佳平衡。 第一部分：热力学基本原理与概念（约 400 字） 本部分奠定了整个学习的基础。首先，我们对热力学系统的基本概念进行了清晰的界定，包括孤立系统、封闭系统和开放系统，以及它们之间的相互作用（功和热）。随后，深入探讨了热力学第零定律，作为温度概念的严格定义和温度测量的基础。 核心内容集中在热力学第一定律——能量守恒定律的全面阐述。我们不仅从宏观能量平衡的角度推导了能量方程，还细致分析了不同形式的功（如体积功、轴功）和热量的传递机制。通过一系列典型的稳态和非稳态过程分析（如等温、等压、等容、绝热过程），读者将掌握如何运用第一定律解决能量转换问题。 紧接着，本书引入了熵的概念，这是理解不可逆性和过程方向性的关键。热力学第二定律（克劳修斯、开尔文-普朗克表述）被详细剖析，并建立了熵变与过程自发性的关系。熵的统计力学基础也被简要介绍，以增强对微观粒子运动与宏观热力学性质之间联系的理解。最后，本书推导了热力学第三定律，并解释了其在确定绝对熵值上的重要意义。本部分通过大量算例，确保读者能熟练运用这些基本定律分析能量流动的可行性与效率极限。 第二部分：热力学性质与状态方程（约 350 字） 本部分致力于建立物质的热力学性质模型，这是进行精确工程计算的前提。我们从纯物质（如水、制冷剂）的相平衡性质入手，详细介绍了蒸汽表和压力-温度图的构造与使用方法。通过分析纯物质的相图，读者将清晰理解气、液、固三相之间的转变规律及其在工程中的意义（例如饱和区、超临界区）。 随后，本书转向流体性质的数学描述。我们重点讨论了理想气体模型及其适用范围，并推导了理想气体状态方程。鉴于工程中大量存在非理想气体，本书投入了较大篇幅介绍真实气体的状态方程，包括范德华方程、康格方程以及普遍适用的压缩因子图（Z图）。通过对压缩因子的应用，可以对高压或低温下的气体行为进行准确预测。 对于复杂流体的性质计算，我们详细阐述了广义对应态原理，该原理是利用临界点参数估算未知物质性质的有力工具。此外，本部分还深入探讨了残余性质（Residual Properties）的概念，这些性质是评估系统偏离理想行为程度的重要指标。残余焓、残余熵等性质的计算方法，特别是与偏摩尔量相关的热力学关系式，为多组分系统的分析打下了坚实基础。 第三部分：热力学关系式与偏摩尔量（约 300 字） 本部分聚焦于热力学中更为精细和普遍适用的数学关系，这些关系允许从一组容易测量的性质（如压力、温度）推导出难以直接测量的性质（如比热、逸度）。 我们从麦克斯韦关系式出发，系统地推导了一系列重要的热力学关系式，包括利用偏导数表达比热关系、绝热指数以及压力对温度的依赖性。本书强调了吉布斯自由能和亥姆霍兹自由能在化学平衡和相平衡判断中的核心作用。 在混合物和溶液的热力学分析中，偏摩尔量（Partial Molar Quantities）是不可或缺的概念。我们详细定义了偏摩尔焓、偏摩尔体积以及化学势，并阐述了吉布斯-杜恒法则（Gibbs-Duhem Equation）在确定组分间性质关联性时的重要性。 混合物的逸度（Fugacity）概念被引入，用于准确描述真实气体和溶液中组分的活性。本书详细介绍了溶液热力学中的活度系数模型，例如 Wilson模型和NRTL模型，它们在气液平衡（VLE）计算中具有重要的工程价值。对化学反应的热力学平衡分析，特别是平衡常数与吉布斯自由能的关系，也被贯穿其中。 第四部分：能量转换循环与应用（约 350 字） 本部分将理论知识与主流的工程应用紧密结合。首先，对蒸汽动力循环进行了详尽分析，包括卡诺循环、朗肯循环（Rankine Cycle）及其在电厂中的实际改进（如回热、再热、联合循环）。我们运用第一定律对各个组件（锅炉、涡轮、冷凝器、给水泵）进行能量平衡，并利用熵生成对循环的不可逆性进行评估，从而确定热效率的提升潜力。 随后，本书深入探讨了气体动力循环，如布雷顿循环（Brayton Cycle）及其在燃气轮机中的应用。对涡轮和压缩机的效率分析，特别是等熵效率的计算，是本章的重点。 在制冷和热泵领域，我们详细分析了蒸汽压缩制冷循环，明确了制冷系数（COP）的计算，并探讨了不同制冷剂的选择标准。书中也包括了吸收式制冷循环的基本原理，展示了利用低品位热源进行制冷的可能性。 最后，本书讨论了与热力学过程相关的设备分析。对喷嘴和扩散器进行了等熵流动分析，重点讲解了喉部条件和马赫数对流速的影响；对涡轮和压缩机，我们应用了流入-流出分析法，同时结合了第一定律和第二定律，评估了这些关键设备的最大可能功输出或功输入。 第五部分：化学反应热力学与平衡（约 150 字） 本部分侧重于化学反应过程的能量考量和平衡条件。我们定义了标准焓变（$Delta H^circ$）和标准吉布斯自由能变（$Delta G^circ$），并介绍了基希霍夫定律在不同温度下反应热计算中的应用。 化学反应的平衡是本部分的核心。通过建立反应的平衡常数 ($K$) 与温度的关系（范特霍夫方程），读者将掌握如何预测反应在不同操作条件下的转化率。对于涉及多相和多组分的复杂反应体系，本书阐述了如何利用化学势和逸度比值来判定反应的发生方向和最终平衡状态，为过程设计和优化提供理论支撑。 全书结构清晰，理论推导严谨，辅以大量的工程实例和习题，旨在培养读者运用热力学思维解决复杂工程问题的能力。

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这本书简直是工程学习的救星！虽然我拿到手时对“换热器”这个主题感到一丝畏惧，担心又是那种干巴巴、充满复杂公式的教材，但这本书彻底打消了我的顾虑。它的编排逻辑极其清晰，从最基础的热力学原理出发，一步步引导读者进入到复杂的换热器设计和分析之中。我特别欣赏作者在讲解过程中，不仅提供了详尽的数学推导，还穿插了大量实际工程中的案例分析。比如，在讨论壳管式换热器的设计优化时，书中不仅列出了经典的清洁因子（Fouling Factor）计算方法，还深入探讨了不同流体组合对换热效率的动态影响。书中的图表绘制得非常精美且信息量巨大，无论是温度分布图还是流体流态的可视化表示，都极大地帮助我构建起对物理过程的直观理解。我记得有一次为了解决一个关于再沸器的设计难题，翻阅了其中关于相变传热的部分，那里的详细阐述让我茅塞顿开，远比课堂上学到的要深入和系统。对于希望真正掌握换热器核心技术的工程师或学生来说，这本书绝对是必备的案头工具书，它提供的知识深度和广度是其他入门读物难以企及的，真正做到了理论与实践的完美结合。

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这本书给我的感觉，就像是跟随一位经验丰富、脾气耐心的老教授在进行一对一的辅导。它的讲解方式非常注重循序渐进，但绝不流于表面。与其他市面上流行的、偏重于软件模拟和快速出图的现代教材不同，这本书似乎更强调“理解本质”。比如，在讲解如何选择合适的换热器类型时，它没有直接给出结论，而是通过一系列对比实验和经济性分析的详细论证，引导读者自己得出最优解。这对于培养独立思考能力至关重要。我发现，它对流体动力学和热边界层理论的融合处理得非常巧妙，清晰地展示了速度场和温度场是如何相互耦合，共同决定换热效率的。书中对不同换热器（如板式、螺旋板式）的结构特点、优缺点及其适用工况的对比分析，详尽到了令人赞叹的地步，甚至连清洗维护的复杂性都被纳入了考量。阅读这本书，就像是为自己的工程知识体系打下了无比坚实的地基，让人在面对任何陌生的换热挑战时，都能找到应对的思路和方法论。

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翻开这本书的瞬间，我感觉自己仿佛拿到了一本陈年的、充满智慧的工具箱，而不是一本冷冰冰的技术手册。它的语言风格有一种老派的严谨和自信，不追求花哨的排版，但每一个章节、每一个公式的出现都有其深刻的背景和目的。我特别喜欢它对“经验系数”和“修正因子”的探讨，这部分往往是教科书中最容易被一带而过的，但这本书却用大量的篇幅去追溯这些系数的来源和适用边界。这使得读者在实际应用中，不会盲目地套用公式，而是能理解公式背后的物理限制。举例来说，书中对各种换热器污垢的成因分析，细致到了不同水质和操作温度下的微观沉积过程，这对于长期运行设备的维护和优化至关重要。对于那些追求学术深度和工程严谨性的专业人士来说，这本书提供的知识密度极高，阅读过程需要集中精力，但每一次的深入阅读都会带来知识上的“质变”。它不是那种可以快速浏览完的书，它需要你沉下心来，与其进行一场认真的“智力对话”，而你最终的回报绝对是丰厚的。

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这本书的语言风格非常朴实、直接，没有多余的修饰词，直奔主题，这对于追求效率的专业读者来说是极大的优点。它仿佛是用最精炼的语言，记录了数十年的工程经验。我最欣赏它的地方在于，它不仅仅停留在计算层面，而是深入探讨了换热器制造和安装过程中可能对性能产生的影响。例如，书中对垫片选择、法兰连接的应力分析，以及由此引发的换热器泄漏和效率下降的关联性探讨，这种细致入微的关注点，体现了作者对实际工程问题的深刻理解。它成功地将基础物理学、材料科学和机械设计完美地编织在了一起。对于刚接触换热器领域的初学者来说，一开始可能会觉得内容有些“厚重”，但随着学习的深入，你会发现这种“厚重”实际上是知识的“沉淀”，它教会你的不仅仅是如何计算传热系数，更是如何从一个系统工程师的角度去审视整个换热设备的全生命周期。这本书无疑是一部值得反复翻阅、并随着经验增长而价值愈发凸显的经典之作。

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坦白讲，初次接触这本书时，我曾被其内容的海量和深度所震慑。它绝非一本轻松愉快的读物，更像是一部需要反复研读的工具百科全书。这本书的价值，很大程度上体现在它对非常规或特殊工况的处理上。当我的团队遇到一个涉及高温高压、且流体物性变化剧烈的换热项目时，市面上很多标准参考书都束手无策，但这本书中关于非等温段换热器设计的章节，提供了至关重要的指导性思路。它对换热器性能评估中的不确定性分析也有独到的见解，强调了测量误差和模型简化带来的潜在风险。书中对换热器设计中的“禁忌”和常见的“陷阱”做了明确的警示，这种基于错误案例的教学法非常有效，让人能立刻意识到哪些地方是设计中的雷区。这本书要求读者具备扎实的工程数学基础，但对于愿意投入时间的学习者来说，它提供了一条通往换热器设计高阶领域的捷径，尤其是在处理需要高度定制化和优化的高端项目时，这本书的参考价值无可替代。

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