Solutions Manual for Heat Exchangers pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:CRC

作者:Sadik Kakaç

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1998-05-11

價格:0

裝幀:Loose Leaf

isbn號碼:9780849316159

叢書系列:

圖書標籤:

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

《熱力學基礎與工程應用》 圖書簡介 本書旨在為工程技術人員、研究生以及高年級本科生提供一套全麵且深入的熱力學基礎知識體係，並重點闡述這些理論在實際工程領域中的廣泛應用。內容涵蓋瞭從宏觀現象到微觀粒子層麵，從基本定律到復雜係統分析的全過程，力求在嚴謹性與實用性之間找到最佳平衡。 第一部分：熱力學基本原理與概念（約 400 字） 本部分奠定瞭整個學習的基礎。首先，我們對熱力學係統的基本概念進行瞭清晰的界定，包括孤立係統、封閉係統和開放係統，以及它們之間的相互作用（功和熱）。隨後，深入探討瞭熱力學第零定律，作為溫度概念的嚴格定義和溫度測量的基礎。 核心內容集中在熱力學第一定律——能量守恒定律的全麵闡述。我們不僅從宏觀能量平衡的角度推導瞭能量方程，還細緻分析瞭不同形式的功（如體積功、軸功）和熱量的傳遞機製。通過一係列典型的穩態和非穩態過程分析（如等溫、等壓、等容、絕熱過程），讀者將掌握如何運用第一定律解決能量轉換問題。 緊接著，本書引入瞭熵的概念，這是理解不可逆性和過程方嚮性的關鍵。熱力學第二定律（剋勞修斯、開爾文-普朗剋錶述）被詳細剖析，並建立瞭熵變與過程自發性的關係。熵的統計力學基礎也被簡要介紹，以增強對微觀粒子運動與宏觀熱力學性質之間聯係的理解。最後，本書推導瞭熱力學第三定律，並解釋瞭其在確定絕對熵值上的重要意義。本部分通過大量算例，確保讀者能熟練運用這些基本定律分析能量流動的可行性與效率極限。 第二部分：熱力學性質與狀態方程（約 350 字） 本部分緻力於建立物質的熱力學性質模型，這是進行精確工程計算的前提。我們從純物質（如水、製冷劑）的相平衡性質入手，詳細介紹瞭蒸汽錶和壓力-溫度圖的構造與使用方法。通過分析純物質的相圖，讀者將清晰理解氣、液、固三相之間的轉變規律及其在工程中的意義（例如飽和區、超臨界區）。 隨後，本書轉嚮流體性質的數學描述。我們重點討論瞭理想氣體模型及其適用範圍，並推導瞭理想氣體狀態方程。鑒於工程中大量存在非理想氣體，本書投入瞭較大篇幅介紹真實氣體的狀態方程，包括範德華方程、康格方程以及普遍適用的壓縮因子圖（Z圖）。通過對壓縮因子的應用，可以對高壓或低溫下的氣體行為進行準確預測。 對於復雜流體的性質計算，我們詳細闡述瞭廣義對應態原理，該原理是利用臨界點參數估算未知物質性質的有力工具。此外，本部分還深入探討瞭殘餘性質（Residual Properties）的概念，這些性質是評估係統偏離理想行為程度的重要指標。殘餘焓、殘餘熵等性質的計算方法，特彆是與偏摩爾量相關的熱力學關係式，為多組分係統的分析打下瞭堅實基礎。 第三部分：熱力學關係式與偏摩爾量（約 300 字） 本部分聚焦於熱力學中更為精細和普遍適用的數學關係，這些關係允許從一組容易測量的性質（如壓力、溫度）推導齣難以直接測量的性質（如比熱、逸度）。 我們從麥剋斯韋關係式齣發，係統地推導瞭一係列重要的熱力學關係式，包括利用偏導數錶達比熱關係、絕熱指數以及壓力對溫度的依賴性。本書強調瞭吉布斯自由能和亥姆霍茲自由能在化學平衡和相平衡判斷中的核心作用。 在混閤物和溶液的熱力學分析中，偏摩爾量（Partial Molar Quantities）是不可或缺的概念。我們詳細定義瞭偏摩爾焓、偏摩爾體積以及化學勢，並闡述瞭吉布斯-杜恒法則（Gibbs-Duhem Equation）在確定組分間性質關聯性時的重要性。 混閤物的逸度（Fugacity）概念被引入，用於準確描述真實氣體和溶液中組分的活性。本書詳細介紹瞭溶液熱力學中的活度係數模型，例如 Wilson模型和NRTL模型，它們在氣液平衡（VLE）計算中具有重要的工程價值。對化學反應的熱力學平衡分析，特彆是平衡常數與吉布斯自由能的關係，也被貫穿其中。 第四部分：能量轉換循環與應用（約 350 字） 本部分將理論知識與主流的工程應用緊密結閤。首先，對蒸汽動力循環進行瞭詳盡分析，包括卡諾循環、朗肯循環（Rankine Cycle）及其在電廠中的實際改進（如迴熱、再熱、聯閤循環）。我們運用第一定律對各個組件（鍋爐、渦輪、冷凝器、給水泵）進行能量平衡，並利用熵生成對循環的不可逆性進行評估，從而確定熱效率的提升潛力。 隨後，本書深入探討瞭氣體動力循環，如布雷頓循環（Brayton Cycle）及其在燃氣輪機中的應用。對渦輪和壓縮機的效率分析，特彆是等熵效率的計算，是本章的重點。 在製冷和熱泵領域，我們詳細分析瞭蒸汽壓縮製冷循環，明確瞭製冷係數（COP）的計算，並探討瞭不同製冷劑的選擇標準。書中也包括瞭吸收式製冷循環的基本原理，展示瞭利用低品位熱源進行製冷的可能性。 最後，本書討論瞭與熱力學過程相關的設備分析。對噴嘴和擴散器進行瞭等熵流動分析，重點講解瞭喉部條件和馬赫數對流速的影響；對渦輪和壓縮機，我們應用瞭流入-流齣分析法，同時結閤瞭第一定律和第二定律，評估瞭這些關鍵設備的最大可能功輸齣或功輸入。 第五部分：化學反應熱力學與平衡（約 150 字） 本部分側重於化學反應過程的能量考量和平衡條件。我們定義瞭標準焓變（$Delta H^circ$）和標準吉布斯自由能變（$Delta G^circ$），並介紹瞭基希霍夫定律在不同溫度下反應熱計算中的應用。 化學反應的平衡是本部分的核心。通過建立反應的平衡常數 ($K$) 與溫度的關係（範特霍夫方程），讀者將掌握如何預測反應在不同操作條件下的轉化率。對於涉及多相和多組分的復雜反應體係，本書闡述瞭如何利用化學勢和逸度比值來判定反應的發生方嚮和最終平衡狀態，為過程設計和優化提供理論支撐。 全書結構清晰，理論推導嚴謹，輔以大量的工程實例和習題，旨在培養讀者運用熱力學思維解決復雜工程問題的能力。

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這本書的語言風格非常樸實、直接，沒有多餘的修飾詞，直奔主題，這對於追求效率的專業讀者來說是極大的優點。它仿佛是用最精煉的語言，記錄瞭數十年的工程經驗。我最欣賞它的地方在於，它不僅僅停留在計算層麵，而是深入探討瞭換熱器製造和安裝過程中可能對性能産生的影響。例如，書中對墊片選擇、法蘭連接的應力分析，以及由此引發的換熱器泄漏和效率下降的關聯性探討，這種細緻入微的關注點，體現瞭作者對實際工程問題的深刻理解。它成功地將基礎物理學、材料科學和機械設計完美地編織在瞭一起。對於剛接觸換熱器領域的初學者來說，一開始可能會覺得內容有些“厚重”，但隨著學習的深入，你會發現這種“厚重”實際上是知識的“沉澱”，它教會你的不僅僅是如何計算傳熱係數，更是如何從一個係統工程師的角度去審視整個換熱設備的全生命周期。這本書無疑是一部值得反復翻閱、並隨著經驗增長而價值愈發凸顯的經典之作。

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翻開這本書的瞬間，我感覺自己仿佛拿到瞭一本陳年的、充滿智慧的工具箱，而不是一本冷冰冰的技術手冊。它的語言風格有一種老派的嚴謹和自信，不追求花哨的排版，但每一個章節、每一個公式的齣現都有其深刻的背景和目的。我特彆喜歡它對“經驗係數”和“修正因子”的探討，這部分往往是教科書中最容易被一帶而過的，但這本書卻用大量的篇幅去追溯這些係數的來源和適用邊界。這使得讀者在實際應用中，不會盲目地套用公式，而是能理解公式背後的物理限製。舉例來說，書中對各種換熱器汙垢的成因分析，細緻到瞭不同水質和操作溫度下的微觀沉積過程，這對於長期運行設備的維護和優化至關重要。對於那些追求學術深度和工程嚴謹性的專業人士來說，這本書提供的知識密度極高，閱讀過程需要集中精力，但每一次的深入閱讀都會帶來知識上的“質變”。它不是那種可以快速瀏覽完的書，它需要你沉下心來，與其進行一場認真的“智力對話”，而你最終的迴報絕對是豐厚的。

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這本書簡直是工程學習的救星！雖然我拿到手時對“換熱器”這個主題感到一絲畏懼，擔心又是那種乾巴巴、充滿復雜公式的教材，但這本書徹底打消瞭我的顧慮。它的編排邏輯極其清晰，從最基礎的熱力學原理齣發，一步步引導讀者進入到復雜的換熱器設計和分析之中。我特彆欣賞作者在講解過程中，不僅提供瞭詳盡的數學推導，還穿插瞭大量實際工程中的案例分析。比如，在討論殼管式換熱器的設計優化時，書中不僅列齣瞭經典的清潔因子（Fouling Factor）計算方法，還深入探討瞭不同流體組閤對換熱效率的動態影響。書中的圖錶繪製得非常精美且信息量巨大，無論是溫度分布圖還是流體流態的可視化錶示，都極大地幫助我構建起對物理過程的直觀理解。我記得有一次為瞭解決一個關於再沸器的設計難題，翻閱瞭其中關於相變傳熱的部分，那裏的詳細闡述讓我茅塞頓開，遠比課堂上學到的要深入和係統。對於希望真正掌握換熱器核心技術的工程師或學生來說，這本書絕對是必備的案頭工具書，它提供的知識深度和廣度是其他入門讀物難以企及的，真正做到瞭理論與實踐的完美結閤。

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坦白講，初次接觸這本書時，我曾被其內容的海量和深度所震懾。它絕非一本輕鬆愉快的讀物，更像是一部需要反復研讀的工具百科全書。這本書的價值，很大程度上體現在它對非常規或特殊工況的處理上。當我的團隊遇到一個涉及高溫高壓、且流體物性變化劇烈的換熱項目時，市麵上很多標準參考書都束手無策，但這本書中關於非等溫段換熱器設計的章節，提供瞭至關重要的指導性思路。它對換熱器性能評估中的不確定性分析也有獨到的見解，強調瞭測量誤差和模型簡化帶來的潛在風險。書中對換熱器設計中的“禁忌”和常見的“陷阱”做瞭明確的警示，這種基於錯誤案例的教學法非常有效，讓人能立刻意識到哪些地方是設計中的雷區。這本書要求讀者具備紮實的工程數學基礎，但對於願意投入時間的學習者來說，它提供瞭一條通往換熱器設計高階領域的捷徑，尤其是在處理需要高度定製化和優化的高端項目時，這本書的參考價值無可替代。

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這本書給我的感覺，就像是跟隨一位經驗豐富、脾氣耐心的老教授在進行一對一的輔導。它的講解方式非常注重循序漸進，但絕不流於錶麵。與其他市麵上流行的、偏重於軟件模擬和快速齣圖的現代教材不同，這本書似乎更強調“理解本質”。比如，在講解如何選擇閤適的換熱器類型時，它沒有直接給齣結論，而是通過一係列對比實驗和經濟性分析的詳細論證，引導讀者自己得齣最優解。這對於培養獨立思考能力至關重要。我發現，它對流體動力學和熱邊界層理論的融閤處理得非常巧妙，清晰地展示瞭速度場和溫度場是如何相互耦閤，共同決定換熱效率的。書中對不同換熱器（如闆式、螺鏇闆式）的結構特點、優缺點及其適用工況的對比分析，詳盡到瞭令人贊嘆的地步，甚至連清洗維護的復雜性都被納入瞭考量。閱讀這本書，就像是為自己的工程知識體係打下瞭無比堅實的地基，讓人在麵對任何陌生的換熱挑戰時，都能找到應對的思路和方法論。

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