輸送現象與單元操作經典題型 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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輸送現象與單元操作是化工所同學必修科目中最重要的一門學科。

　　輸送現象主要是學習將各個研究領域的專業知識配閤邏輯性思考，將專業的問題分析處理成一個數學問題，再以數學方法尋求解答。而單元操作則是利用物理分離手法將物質分離的操作，是産業界實用且常用的分離操作。在學習輸送現象與單元操作時，又須分彆以工程數學及物理化學兩科目為基礎。所以，這兩個科目的程度好壞直接影響到基礎定義的熟練度及輸送現象與單元操作的學習效果。

　　作者以多年輔考經驗及實務界之研發高科技製程的經驗、執行研究計畫的邏輯、教導碩士研究生的心得撰寫本書，所以書中有許多研究經驗所纍積成的技巧。例如：錶格解題法及星象邏輯圖等，希望能幫助初學者建立完整的邏輯思考能力，在麵對輸送現象與單元操作時不再害怕，反而變成一門簡單又能活用的課程。

　　作者將曆年各校化工相關係所及高考試題，歸納整理並以主題分類，讀者可依各題型循序演練，並參照解答方法學習，以提升解題實力，應付研究所及高考考試。

好的，這是一本關於現代流體力學與化工過程設計的專業教材的簡介： --- 現代流體力學與化工過程設計：原理、計算與應用 作者： [此處應為擬定作者姓名，例如：張偉、李明等] 齣版社： [此處應為擬定齣版社名稱，例如：高等教育齣版社、化學工業齣版社等] 定價： [此處應為擬定價格] 開本/頁數： [例如：16開/約750頁] 內容概述 本書旨在為化工、化學工程、能源工程、材料科學及相關領域的本科高年級學生、研究生以及工程技術人員，提供一套係統、深入且緊密結閤工程實踐的流體力學基礎理論與現代化工過程設計方法。它不側重於傳統單元操作的機械化描述，而是著眼於微觀機理的闡釋、宏觀行為的精確建模以及復雜工程問題的數值求解與優化。 全書內容結構嚴謹，從最基本的連續介質假設齣發，構建瞭描述物質、能量和動量傳輸的守恒方程組，並詳細討論瞭這些方程在不同邊界條件下的解析解法與數值模擬策略。重點突齣瞭計算流體力學（CFD）在化工過程設計中的核心地位，強調從理論推導到軟件應用的全過程訓練。 第一部分：流體力學基礎與模型構建 (Foundations of Fluid Mechanics and Model Building) 本部分奠定瞭現代流體力學研究的理論基石，強調瞭連續介質假設的有效性及適用範圍。 第一章：連續介質的描述與本構關係 本章詳細闡述瞭物質的運動狀態描述（物質導數、流綫、跡綫），並深入探討瞭流體運動中的應力張量概念。特彆關注瞭牛頓流體與非牛頓流體的本構關係，包括剪切增稠、剪切稀疏、粘彈性流體（如冪律模型、賓漢塑性模型）的數學描述。引入瞭拉格朗日和歐拉描述的等效性及轉換方法，為後續的動量方程推導做準備。 第二章：動量守恒方程的推導與應用 基於質量和動量的守恒定律，本章完整推導瞭納維-斯托剋斯（Navier-Stokes, N-S）方程。重點討論瞭不可壓縮牛頓流體在笛卡爾、柱坐標和球坐標係下的形式。隨後，詳細解析瞭層流與湍流的本質區彆，並引入瞭雷諾時均N-S方程（RANS）的推導過程。著重講解瞭湍流模型傢族（如$k-epsilon$模型、$k-omega$模型），分析瞭不同模型在預測剪切流、自由剪切流和邊界層分離方麵的優勢與局限性。 第三章：邊界層理論與流動機理分析 本章深入探討瞭邊界層現象，這是理解阻力、傳熱和物質傳輸的關鍵。從普朗特邊界層分解齣發，推導瞭普朗特邊界層方程。詳細分析瞭形狀因子、壓力梯度對邊界層發展的影響，並闡述瞭分離現象的判據。針對工程實際中常見的平闆湍流邊界層，介紹瞭經驗公式與半經驗理論（如普朗特混閤長度理論）的應用。 第四章：流場中的能量傳遞與熱物理 本章超越瞭單純的流體運動，將能量傳遞機製納入考量。詳細分析瞭流體中對流、傳導和輻射三種能量傳遞模式。重點推導瞭考慮粘性耗散項的流體能量守恒方程。對熱邊界層的結構進行瞭分析，並討論瞭普朗特數（Prandtl Number）在耦閤動量與能量傳遞中的物理意義。 第二部分：計算流體力學（CFD）與數值方法 (Computational Fluid Dynamics and Numerical Methods) 本部分是本書的特色和核心，旨在彌閤理論與復雜工程模擬之間的鴻溝，是現代化工過程模擬的基石。 第五章：離散化技術與求解算法 本章係統介紹將連續的偏微分方程轉化為可解代數方程組的數值技術。詳細講解瞭有限差分法（FDM）和有限體積法（FVM）的核心思想，並對比瞭它們的精度和通用性。重點剖析瞭壓力-速度耦閤算法，如SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations) 及其改進算法（PISO, SIMPLEC）的迭代求解流程。 第六章：網格生成與質量控製 詳細討論瞭計算域的預處理——網格生成。分析瞭結構化網格、非結構化網格和混閤網格的適用場景。強調瞭網格質量（正交性、平滑度、漸變率）對數值結果穩定性和精度的決定性影響。介紹瞭邊界層網格（高縱橫比網格）的生成策略，以精確捕捉高梯度區域。 第七章：湍流模型的數值實現與高級應用 深入探討瞭湍流模型的數值離散化問題。分析瞭標準$k-epsilon$模型在近壁麵處理上的缺陷（“壁麵函數”技術）及其替代方案（如兩層模型）。介紹瞭大渦模擬（LES）的基本原理和過濾過程，以及其在捕捉非定常流動結構中的優勢。 第八章：多相流與化學反應流動的模擬基礎 針對化工過程的復雜性，本章引入瞭多相流動的建模框架。詳細介紹瞭歐拉-歐拉模型（E-E）和歐拉-拉格朗日模型（E-L）的適用範圍和方程構建。討論瞭氣液、氣固兩相流的相互作用力（阻力、升力、虛擬質量力）。對於反應工程，介紹瞭反應動力學與流體力學耦閤（CFD-Kinetics Coupling）的基本方法。 第三部分：工程應用與過程優化 (Engineering Applications and Process Optimization) 本部分將前述理論和工具應用於實際的化工設備設計與優化。 第九章：管路與管道係統中的流動阻力分析 超越瞭簡單的達西-韋斯巴赫公式，本章利用CFD方法分析瞭管件（彎頭、三通、閥門）産生的局部阻力係數。探討瞭復雜流道（如換熱器通道、多孔介質）的等效阻力建模，並討論瞭流體輸送係統的係統優化，包括泵選型與管徑的最佳匹配。 第十章：反應器流場設計與優化 重點關注釜式反應器（CSTR）和填充床反應器（PBR）的流場特性。通過CFD分析，評估攪拌器的流場均勻性、死區形成和返混效應。針對多孔催化劑床層，分析瞭孔隙率分布不均引起的流道不均化（Channeling）現象，並提齣瞭優化填充幾何形狀的設計策略。 第十一章：分離設備中的流動機理 分析瞭沉降器、氣液分離器和鏇流分離器內部的復雜流動。重點講解瞭顆粒在非均勻流場中的軌跡預測（E-L模型），以及如何通過優化入口設計和流場控製來提高分離效率。討論瞭霧沫捕集器（Demister）中液滴的慣性捕集機理。 第十二章：傳熱設備（換熱器）的流動與熱交換優化 深入分析瞭殼管式換熱器和闆式換熱器中的二次流（Secondary Flow）現象及其對傳熱性能的影響。利用能量方程的數值解，評估瞭摺流闆設計對換熱效率和壓降之間的權衡，指導換熱麵管束布局的優化。 --- 本書特色 1. 強調機理與模型並重： 不停留於經驗公式的羅列，深入探究流體運動的物理本質，並側重於如何構建準確的數學模型。 2. 突齣計算方法： 將CFD作為核心工具貫穿全書，提供從理論推導到數值實現的完整知識體係，幫助讀者理解商業軟件的內在邏輯。 3. 麵嚮現代工程挑戰： 結閤瞭先進的湍流模型、多相流模擬和過程優化案例，確保內容的前沿性和實用性。 4. 豐富的習題與案例分析： 每章末尾附有大量的理論推導練習和基於實際工程背景的案例研究，強化讀者的工程判斷能力。 本書是化工過程設計人員實現從“會操作”到“能設計、能優化”質變的關鍵橋梁。

Part 1　Momentum Transport
　Chapter 1　Mechanic Energy Balance Equation
　Chapter 2　Fluid Flow & Settling
　Chapter 3　Momentum Transport

Part 2　Heat Transport
　Chapter 4　Heat Transport
　Chapter 5　Heat Exchanger & Turbulent Flow in Pipe
　Chapter 6　Evaporator, Humidity & Drying

Part 3　Mass Transport
　Chapter 7　Mass Transport
　Chapter 8　Catalyst Reaction
　Chapter 9　High Technology Case
　Chapter 10　V/L Mass transfer (I)－Absorption
　Chapter 11　V/L Mass transfer (II)－Distillation
　Chapter 12　L/L Separation－Extraction & Leaching
　Chapter 13　Others

Part 4　Relationship Between Three Transport
　Chapter 14　Boundary Layer Theory
　Chapter 15　Unsteady State
　Chapter 16　Dimensional Analysis & Dimensionless Group

Part 5　Appendix
　Appendix A　輸送現象在工程數學上的應用
　Appendix B　Unit & Dimension

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說實話，作為一名剛剛接觸化工領域的學生，我對“輸送現象與單元操作”這門課程一直感到有些力不從心。概念太多，公式記不住，更彆提理解它們是如何在實際工程中應用的瞭。朋友推薦瞭這本《輸送現象與單元操作經典題型》，一開始我隻是抱著試試看的心態。但當我真正開始閱讀後，我發現這本書簡直太棒瞭！它就像一位善解人意的嚮導，把我從迷茫的理論海洋中拉瞭齣來。書中的題目都非常具有代錶性，涵蓋瞭我們課程中遇到的各種難點和重點。而且，它不是那種隻給齣答案的書，而是對解題過程進行瞭非常詳盡的解釋。很多時候，我會在一個地方卡住，然後發現書裏恰恰就詳細地講瞭這一步，並且給齣瞭清晰的思路。它還經常會提到一些“陷阱”，提醒我們應該注意哪些容易齣錯的地方，這對於我們這些初學者來說，簡直是避免走彎路的神器。我感覺我不再隻是死記硬背公式，而是開始真正理解為什麼需要這些公式，以及它們是如何解決實際問題的。這本書的語言風格也很親切，沒有那種高高在上的學術腔調，讀起來沒有壓力。

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這本書的齣版，對於我這個多年在化工行業摸爬滾打的老兵來說，無疑是一場及時雨。我一直覺得，雖然理論知識學瞭不少，但在實際工作中，總會遇到一些難以 the-the-thoroughly 解釋清楚的現象，或者在操作過程中，感覺效率總有提升的空間，但就是找不到那個關鍵點。市麵上也有不少參考書，但總覺得要麼過於理論化，要麼缺乏係統性，難以將知識融會貫通。這本書的齣現，恰好填補瞭這一空白。我翻看瞭其中的幾個章節，發現它不像其他教材那樣枯燥乏味，而是通過大量經典的、貼近實際的例題，將抽象的原理具象化。比如，在講流體輸運時，它不是簡單地羅列公式，而是通過一個關於泵選型和管路設計的實際案例，讓我們一步步理解如何運用伯努利方程、壓降計算等知識，去解決實際工程中的難題。這種“以題帶點”的學習方式，讓我感覺非常受用，也讓我對那些曾經讓我頭疼的理論有瞭更深刻的認識。我尤其欣賞它對細節的把握，很多在實際操作中容易被忽視的因素，比如流體的粘度變化、管件的局部阻力等，都被作者考慮在進去，並且給齣瞭相應的處理方法。這對於我們這些需要在有限的時間內做齣最優決策的工程師來說，是極其寶貴的。我迫不及待地想把這本書中的其他內容也逐一攻剋，相信它能為我的工作帶來切實的幫助。

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剛拿到這本《輸送現象與單元操作經典題型》，我內心是既期待又有些許忐忑。期待是因為我一直渴望能有一本能夠係統梳理、深入剖析化工單元操作核心知識的書籍，而忐忑則是因為“經典題型”這四個字，總是暗示著一定的難度和挑戰。然而，當我翻開它，這種忐忑很快就被一種豁然開朗的興奮所取代。這本書的編排邏輯非常清晰，它並非簡單地堆砌題目，而是將每一個單元操作，例如蒸餾、吸收、萃取等，都分解成若乾個經典問題，然後層層深入地解析。對於每一個問題，作者都力求做到：首先，明確問題的物理本質和背後的原理；其次，詳細介紹解決問題的常用方法和公式；最後，通過一個或多個精心設計的例題，展示如何將理論應用於實踐。我最喜歡的是它在解析例題時，那種抽絲剝繭般的嚴謹。它會詳細分析每一步計算的依據，每一個假設的閤理性，以及不同因素對結果的影響。這對於我這種學習能力相對較弱，需要反復琢磨纔能理解的學生來說，簡直是福音。我感覺自己不再是被動地接受知識，而是主動地參與到解決問題的過程中。這本書不僅僅是一本習題集，更像是一位經驗豐富的老師，耐心地引導我們一步步認識和掌握輸送現象與單元操作的精髓。

评分☆☆☆☆☆

我是一名從事化工工藝開發的工程師，經常需要處理各種復雜的輸送現象和單元操作問題。在工作中，我發現很多理論知識雖然知道，但在實際應用中卻常常遇到瓶頸，難以找到最有效的解決方案。市場上相關的書籍也不少，但很多要麼過於偏重理論，要麼內容零散，難以係統性地掌握。最近偶然發現瞭這本《輸送現象與單元操作經典題型》，可以說是在我工作中最迫切需要的一本參考書。這本書最大的亮點在於，它抓住瞭“經典題型”這個核心，將那些在實際工程中最為常見、也最具代錶性的問題進行瞭深入的剖析。通過對這些題型的解答，它不僅鞏固瞭我們的理論基礎，更重要的是，它傳授瞭解決實際問題的思維方式和方法。例如，在處理多相流的輸送問題時，書中通過一個實際的案例，詳細講解瞭如何根據流體的性質、管路的幾何形狀以及操作條件，來選擇閤適的輸送設備，並對可能齣現的傳質、傳熱等現象進行估算。這種實操性極強的講解方式，對於我們這些需要將理論轉化為生産力的工程師來說，具有非常高的價值。我從中學習到瞭很多寶貴經驗，也對一些過去難以理解的現象有瞭更深刻的認識。

评分☆☆☆☆☆

對於我這個對化工原理還處於初步探索階段的學生而言，輸送現象與單元操作一直是我學習道路上的一個巨大挑戰。概念的繁多、公式的抽象，常常讓我感到無從下手。直到我接觸到這本《輸送現象與單元操作經典題型》，我纔找到瞭一盞指引方嚮的明燈。這本書的獨特之處在於，它沒有把所有的知識點都擺在那裏任由我們去消化，而是通過一個個精心挑選的“經典題型”，將抽象的原理變得生動具體。每個題型都像是一個小小的工程場景，讓我們有機會在解決問題的過程中，去理解和掌握相關的理論知識。我特彆喜歡它對解題思路的呈現，它不僅僅給齣瞭答案，更重要的是，它詳細地展示瞭思考的過程。比如，當遇到一個涉及傳質和傳熱耦閤的問題時，書中會一步步引導我們分析各個因素之間的關聯，如何建立數學模型，如何選擇閤適的計算方法。這種循序漸進的教學方式，讓我感覺自己不再是被動地學習，而是主動地參與到知識的構建中。而且，它還會提醒我們一些在實際操作中需要注意的細節，這些細節往往是決定成敗的關鍵，卻常常在理論書籍中被忽略。這本書讓我對輸送現象與單元操作有瞭全新的認識，也極大地增強瞭我學習這門課程的信心。