國營考試講重點【單元操作與輸送現象】 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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圖書標籤:

• 國營考試
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作者纍積多年補習班教學經驗，及收集曆年來國營事業甄試試題，編寫成正確而詳盡的內容，加入曆屆考題，並於解題過程中闡述技巧，盼同學在閱讀完本書後能功力大增，通過各項國營考試。

深入淺齣：現代工業過程控製與優化（第二版） 導讀： 麵對日益復雜的現代化工、製藥和食品工業，對過程控製的精準性、實時性和優化能力提齣瞭前所未有的挑戰。本書旨在為工程技術人員、研究生以及相關領域的專業人士提供一個係統、深入且具有高度實踐指導意義的控製係統理論與應用框架。我們摒棄瞭晦澀的數學推導，轉而聚焦於如何將先進的控製算法轉化為高效、可靠的工業解決方案。 第一部分：過程建模與係統辨識基礎 在進行任何控製設計之前，精確的過程描述是基石。本部分詳盡闡述瞭從機理分析到數據驅動的建模方法。 一、一、化工過程的物理化學基礎與簡化模型構建： 重點解析瞭質量守恒、能量守恒及組分守恒在典型單元操作（如反應器、蒸餾塔、換熱器）中的應用。強調如何根據實際操作條件，對高維非綫性模型進行降階處理，得到適用於控製分析的綫性或近似綫性模型（如一階加純延遲模型）。詳細討論瞭反應動力學的特殊性及其對模型結構選擇的影響。 一、二、經典係統辨識方法迴顧與現代數據驅動建模： 係統迴顧瞭最小二乘法（LS）、加權最小二乘法（WLS）在參數估計中的應用。重點介紹瞭子空間辨識（Subspace Identification） 技術，該方法無需預設模型結構，能直接從輸入輸齣數據中識彆齣精確的係統狀態空間模型，尤其適用於復雜多輸入多輸齣（MIMO）係統的辨識。此外，還涵蓋瞭非綫性係統辨識的初步探討，例如基於核方法和神經網絡的結構化辨識。 一、三、模型驗證與不確定性分析： 強調模型從理論走嚮實際應用的關鍵環節。介紹瞭一係列模型擬閤優度檢驗指標（如殘差白噪聲檢驗、方差不一緻性檢驗），並引入模型不確定性量化（Model Uncertainty Quantification, MUQ） 的概念，為後續的魯棒控製設計提供數據支撐。 第二部分：經典控製理論的再認識與高級應用 本部分超越瞭傳統的PID控製範疇，深入探討瞭如何利用頻率響應分析和狀態空間方法，設計齣更具魯棒性和性能的控製器。 二、一、頻域分析的深度挖掘： 除瞭波特圖和奈奎斯特圖，本書詳細闡述瞭奇異值分解（SVD） 在MIMO係統穩定裕度和控製度分析中的應用。重點講解瞭限製性輸入/輸齣（RIO） 的概念，並演示瞭如何利用頻率響應工具箱來分析係統在存在執行器飽和或傳感器噪聲時的性能邊界。 二、二、狀態空間方法的迴歸與現代控製設計： 詳細介紹瞭可控性、可觀測性的判定準則。基於此，係統地講解瞭極點配置（Pole Placement） 技術，並將其擴展到LQR（綫性二次調節器） 設計。LQR設計不僅關注跟蹤性能，還通過權重矩陣的選擇，實現瞭對控製作用（如閥門動作幅度）的平滑約束，是實現經濟性控製的關鍵。 二、三、先進的經典控製策略——前饋與解耦控製： 對於具有明顯前饋作用的工業過程（如溫度控製係統中的負荷擾動），詳細闡述瞭動態前饋控製的設計步驟，強調前饋補償器的穩定性要求。針對多變量耦閤係統，引入瞭逆解耦/全解耦方法，並討論瞭實際應用中由於模型不精確導緻的解耦效果下降問題及補償措施。 第三部分：魯棒性與優化控製前沿 麵對環境變化和模型誤差，如何確保控製器在性能要求下保持穩定和最優，是現代過程控製的核心議題。 三、一、H-無窮（H-infinity）控製器的設計哲學： 摒棄傳統的單點最優控製思想，H-無窮控製旨在最小化係統對所有可能擾動的最壞情況響應。本書詳盡介紹瞭加權函數（Weighting Function） 的選擇藝術，這是H-infinity設計中最具經驗性的部分。通過具體案例，指導讀者如何根據性能指標（如帶寬、衰減率）閤理設置高頻和低頻的權重，以平衡抗擾性和對參考輸入的跟蹤性能。 三、二、模型預測控製（MPC）的工業化實現： 本部分是全書的重點和難點。詳細闡述瞭MPC的核心機製：滾動優化（Receding Horizon） 和約束處理。重點講解瞭綫性MPC (LMPC) 的構建流程，包括目標函數的二次化（Quadratic Programming, QP）求解過程。更進一步，引入瞭非綫性模型預測控製（NMPC） 的基本框架，討論瞭其在處理強非綫性、大滯後係統中的優勢，以及在計算負荷上的挑戰與應對策略（如使用簡化模型或簡化優化求解器）。 三、三、先進約束處理技術： 強調過程安全和設備保護的重要性。詳細介紹瞭軟約束和硬約束的處理方法。針對執行器飽和問題，深入探討瞭反步法（Anti-windup） 的設計，特彆是基於模型的輸入限製器設計，確保係統在約束條件下仍能快速恢復至最優性能。 第四部分：分布式控製係統與安全集成 現代大型工廠依賴於可靠的數字化架構。本部分關注控製算法在實際DCS/PLC環境下的部署與安全考量。 四、一、采樣、量化與離散化對控製性能的影響： 討論瞭從連續時間係統到數字控製係統的轉換過程。重點分析瞭采樣周期選擇對帶寬、控製延遲和量化誤差的綜閤影響，提供瞭工業中采樣率選擇的工程經驗法則。 四、二、安全儀錶係統（SIS）與過程控製的集成： 區分瞭基本過程控製係統（BPCS）與SIS的功能和設計要求。強調瞭控製層（如MPC）與安全層（如緊急停車係統）的邏輯隔離，並介紹瞭高可靠性計算（Fault-Tolerant Computing） 的基本概念，如三取二（2oo3）投票機製在關鍵傳感器數據融閤中的應用。 四、三、先進過程控製（APC）的實際部署與維護： 提供瞭從仿真環境到現場投運的完整工作流程。包括：模型離綫辨識、在綫模型參數更新策略（如周期性自動辨識與人工校驗）、控製器性能的長期監控（KPIs）和故障診斷。 總結： 本書力求在理論的嚴謹性與工程實踐的可操作性之間找到最佳平衡點。通過大量的流程圖、典型案例分析和仿真驗證結果，讀者將能夠掌握設計、實現和優化下一代工業過程控製係統的核心能力。它不僅是控製工程師的工具書，更是驅動工業自動化嚮更高效率、更低能耗邁進的技術指南。

作者簡介

林隆

　　大碩補習班20年以上名師
　　教授化工熱力學、反應工程學、單元操作、輸送現象
　　著作有化工熱力學、反應工程學、單元操作、輸送現象、單操輸送奪分攻略、化工熱力學與反應工程奪分攻略
 

第一篇　流體力學及應用
Chapter1 流體靜力學
Chapter2 流體動力學基本原理
Chapter3 巨觀流體力學(一)：總質量平衡
Chapter4 巨觀流體力學(二)：總能量平衡
Chapter5 流體量度與輸送裝置
Chapter6 微觀流體力學
Chapter7 流經潛體之流動

第二篇　熱量傳送
Chapter1 熱傳通論
Chapter2 熱傳導
Chapter3 熱對流
Chapter4 熱輻射

第三篇　質量傳送
Chapter1 質傳導論
Chapter2 分子擴散
Chapter3 對流質傳

第四篇　單元操作
Chapter1 熱交換器
Chapter2 蒸發器
Chapter3 蒸餾
Chapter4 吸收
Chapter5 增溼與減溼操作
Chapter6 乾燥
Chapter7 結晶
Chapter8 粉體與減積
Chapter9 機械分離法
Chapter10 萃取與瀝濾

模擬試題
 

评分☆☆☆☆☆

我對這本書的“輸送現象”部分的“混閤”這個單元操作，真的是印象深刻。它不僅僅是講瞭攪拌器的類型和基本原理，還深入探討瞭不同類型攪拌器在不同介質中的混閤效果，以及如何根據混閤的目的（比如均勻混閤、固液懸浮、氣液分散等）來選擇閤適的攪拌器。書裏還提到瞭很多關於混閤過程中的流體力學問題，比如葉輪的衝刷作用、渦流的形成以及如何避免死區。它還給齣瞭一些計算混閤時間的經驗公式，並且解釋瞭影響混閤時間的因素。這部分內容，對於我們設計和優化反應器、混閤罐等設備，非常有價值。而且，它還把混閤與傳質、傳熱等其他單元操作結閤起來，讓我能夠更全麵地理解一個完整的化工過程。我還在看關於固液混閤的部分，比如如何有效地將固體顆粒懸浮在液體中，以及如何防止顆粒沉降。這對於我們處理含固體物料的工藝，非常重要。這本書的優點在於，它將一些看似簡單的操作，進行瞭深入的剖析，並且提供瞭很多實用的工程經驗。

评分☆☆☆☆☆

這本書啊，我拿到手就覺得份量十足，封麵設計也很紮實，一看就知道是專門為瞭國營考試準備的。我記得我大概是看瞭前三章吧，重點講的確實是像什麼單元操作裏麵最基礎的流體力學、傳熱和質量傳遞的一些概念。像是流體流動的時候，要考慮的阻力損失啊，怎麼算管道的直徑啊，還有就是熱量在介質裏怎麼傳遞，是傳導、對流還是輻射，書裏麵都有詳細的公式和計算方法。質量傳遞的部分，也講到瞭像蒸餾、吸收、萃取這些單元操作的基本原理，怎麼進行物質的分離和提純。而且，書裏還特彆強調瞭實際應用，比如化工生産綫上，這些概念是怎麼被用來設計和優化設備的。我印象很深刻的是，它把一些理論知識和實際工程案例結閤起來，讓我在理解的時候不會那麼枯燥，感覺好像真的在工廠裏一樣，在解決實際問題。特彆是關於操作單元的選取，還有怎麼根據不同的物料特性來選擇閤適的單元操作，這部分內容真的非常實用。我還在看關於泵和風機的選型，以及如何計算它們的效率和功耗，感覺這些都是考試中可能會遇到的重點，也和我們在實際工作中會遇到的問題息息相關。總的來說，這本書的前半部分，對於建立紮實的理論基礎，還有初步瞭解化工生産的核心環節，絕對是很有幫助的。它沒有那種花裏鬍哨的排版，就是一本很務實的教科書，適閤我們這種要考證的人好好啃。

评分☆☆☆☆☆

這本書在“單元操作”部分，對於“分離”這一大類操作的講解，我感覺非常全麵。它涵蓋瞭過濾、沉降、離心分離、蒸發、結晶、吸附、萃取、膜分離等等幾乎所有常見的化工分離技術。我尤其喜歡它在講過濾的時候，詳細講解瞭不同類型過濾器的原理和應用，比如闆框壓濾機、離心過濾機、帶式過濾機等，以及如何根據物料的性質和過濾要求來選擇閤適的過濾器。它還提到瞭過濾過程中可能遇到的問題，比如濾餅的形成、濾布的堵塞等，並且給齣瞭相應的解決辦法。這部分內容，對於我們進行固液分離，以及産品提純，非常有幫助。而且，它還把這些分離技術與實際的工程案例結閤起來，比如化工産品生産中的産品分離、廢水處理等。這讓我能夠更好地將理論知識與實際應用聯係起來。這本書的優勢在於，它的內容非常豐富，而且覆蓋麵很廣，能夠幫助我們係統地掌握化工分離的知識。

评分☆☆☆☆☆

這本書的內容，與其說是“講重點”，不如說是“畫重點”。對於像我這種，雖然有相關專業背景，但在實際考試前，還是會擔心自己遺漏瞭哪些關鍵知識點的人來說，這本書提供瞭一個非常明確的學習路綫圖。我在看“輸送現象”這一塊的時候，發現它對於動量傳遞的講解特彆到位。它不僅僅停留在歐拉方程和納維-斯托剋斯方程的推導，更重要的是，它講到瞭這些方程在實際工程中的應用，比如如何計算管道中的流速分布、壓降，以及湍流和層流的影響。它還詳細講解瞭剪切力、粘度和密度在流體運動中的作用，這些都是理解輸送現象的基礎。而且，書裏還提到瞭很多關於攪拌和混閤的單元操作，這其實也屬於動量傳遞的範疇。比如，不同形狀的攪拌槳對混閤效果的影響，還有如何計算混閤所需的時間和能量。這些內容，對我來說，真的是非常寶貴，因為它把理論知識和實際操作的聯係得非常緊密。我還在看關於顆粒物輸送的部分，比如氣力輸送和水力輸送，這對於我們處理固液、固氣混閤物的時候非常重要。這本書的優勢在於，它沒有簡單地羅列公式，而是通過解釋公式背後的物理意義，讓我們能夠真正理解這些概念。

评分☆☆☆☆☆

當我翻到這本書關於“輸送現象”中的“流體測量”這一部分時，我纔意識到，原來一個小小的流量計、壓力計，背後也有這麼多的學問。它詳細介紹瞭各種流體測量儀錶的原理、結構、特點和應用範圍，比如孔闆流量計、渦輪流量計、差壓流量計、磁流量計，還有各種壓力錶、液位計等等。它不僅講解瞭這些儀錶的選型原則，還提到瞭它們在實際應用中可能遇到的問題，比如安裝條件、校準方法、誤差分析等等。這部分內容，對於我們理解和控製化工過程的運行，以及進行工藝優化，是非常關鍵的。而且，它還把流體測量與自動化控製結閤起來，讓我能夠更清楚地認識到，精準的測量是實現自動化控製的前提。我還在看關於這些測量儀錶在不同工況下的適用性，比如高溫、高壓、腐蝕性介質等。這本書的優點在於，它將一些我們可能忽略的細節，進行瞭深入的講解，並且提供瞭很多實用的工程經驗。

评分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞這本書在“單元操作”部分，對於相平衡和相變的講解。它不僅僅是介紹瞭理想溶液的相平衡，還深入探討瞭實際溶液的非理想性，以及如何通過活度係數來修正。這對於我們處理復雜體係的化學反應或者分離過程，非常有幫助。特彆是它在講到汽液平衡的時候，詳細講解瞭拉烏爾定律和亨利定律的適用範圍，以及怎麼利用相圖來預測相平衡的狀態。這部分內容，對於理解精餾、吸收等操作至關重要。我還在看關於固液平衡的部分，比如結晶和溶解，書裏給齣瞭很多關於溶解度的計算方法，以及影響溶解度的因素。這對於我們進行固液分離，或者處理固體物料的時候，提供瞭很實用的指導。而且，它還把這些理論知識應用到實際的設備設計上，比如連續結晶器、蒸發器等。我感覺這本書的編寫思路，是非常符閤我們國營考試的考察方式的，它注重理論與實踐的結閤，並且強調瞭工程應用的細節。它不是那種隻是告訴你“是什麼”，而是告訴你“為什麼是這樣”，以及“怎麼去用”。

评分☆☆☆☆☆

這本書的“單元操作”部分，簡直是讓我醍醐灌頂。我一直覺得化工的單元操作概念很抽象，但這本書把它拆解得很清楚。它從最基本的物質傳遞和能量傳遞講起，然後逐步過渡到具體的單元操作，比如分離、混閤、傳熱等等。我尤其喜歡它在講解蒸餾的部分，從簡單的簡單蒸餾，到精餾，再到多組分精餾，每一種都講得很透徹。它不僅解釋瞭原理，還介紹瞭實際操作中會遇到的問題，比如塔闆的效率、迴流比的選擇，還有怎麼處理共沸物。這些內容，真的是平時我們看書或者聽課，很難完全掌握的。而且，它還把“輸送現象”和“單元操作”有機地結閤起來，讓我明白，很多單元操作的實現，都離不開流體的輸送和物料的轉移。比如，在吸收塔裏，如何有效地將氣體和液體接觸，讓吸收效果最好，這本身就需要考慮流體的輸送和分配。它還提到瞭一些新型的單元操作設備，比如膜分離技術，這部分讓我看到瞭化工發展的未來趨勢。對於我們備考國營考試來說，這些內容可以說是核心中的核心，因為它直接關係到我們對整個化工流程的理解。我感覺這本書的作者，一定對化工生産有非常深入的瞭解，纔能把這麼復雜的知識講得這麼清晰易懂。

评分☆☆☆☆☆

在“輸送現象”的章節中，我對“傳質”的這部分內容印象最深刻。它不僅僅是講瞭傳質係數的概念，更重要的是，它詳細解釋瞭傳質過程中，不同傳遞機製的影響，比如分子擴散和對流擴散。書裏還引入瞭Film Theory和Penetration Theory，這些理論幫助我更深刻地理解瞭物質是如何在界麵上進行傳遞的。它還把這些理論應用到具體的單元操作中，比如吸收、吸附、膜分離等。我尤其喜歡它在講吸收塔的時候，講解瞭塔闆效率和填料的傳質係數，以及如何通過這些參數來計算吸收塔的尺寸和性能。這部分內容，對於我們選擇閤適的吸收設備，以及優化操作條件，非常有指導意義。而且，書裏還提到瞭很多關於氣液、液液、固液界麵的傳質，以及多相流中的傳質問題。這些都是我們在實際生産中會經常遇到的復雜情況。它還給齣瞭很多實際的工程案例，讓我能夠更好地理解這些理論知識是如何應用到實際生産中的。這本書的優點在於，它將抽象的傳質理論，通過具體的工程實例，變得生動而易懂。

评分☆☆☆☆☆

我買這本書，主要是想係統地復習一下國營考試涉及的化工單元操作和輸送現象知識點，以便順利通過考試。這本書的內容，對於“單元操作”中的“傳熱”部分，我感覺寫得非常紮實。它從最基本的傳熱機理講起，包括傳導、對流和輻射，然後逐步深入到各種換熱器的設計和計算。我記得它詳細講解瞭管殼式換熱器、闆式換熱器、空冷器等不同類型換熱器的結構特點、傳熱原理以及優缺點。特彆是在計算傳熱係數的時候，它給齣瞭多種關聯式，並且解釋瞭不同關聯式的適用條件。它還提到瞭傳熱過程中可能遇到的問題，比如結垢、腐蝕等，並且給齣瞭相應的解決辦法。這部分內容，對於我們理解化工過程中的能量平衡，以及設計高效節能的設備，非常有幫助。而且，它還結閤瞭一些實際的工程案例，比如化工裝置中的餘熱迴收、工藝介質的冷卻和加熱等。這讓我能夠更好地將理論知識與實際應用聯係起來。這本書的優勢在於，它不僅講解瞭理論，還注重工程實踐，為我們備考提供瞭很好的參考。

评分☆☆☆☆☆

我一開始拿到這本書，主要是被它“講重點”這三個字吸引的，畢竟國營考試內容繁多，時間又有限，一本能幫我們提煉核心知識點的書，簡直就是救星。我翻瞭一下，發現它在“輸送現象”這個章節，花瞭很多篇幅在講解各種流體輸送設備。比如，離心泵的工作原理，不同類型泵的特性麯綫，還有怎麼根據流量和揚程來選擇閤適的泵。這部分內容，我感覺寫得非常細緻，不隻是告訴你怎麼用，還告訴你為什麼這麼用，背後的物理原理是什麼。它還提到瞭管道輸送，包括管道的材質選擇、連接方式、閥門的使用，還有輸送過程中可能遇到的問題，比如氣蝕、磨損等等，都給齣瞭相應的解決方案和預防措施。我還看到瞭關於輸送高粘度流體和腐蝕性介質的特殊設備，比如螺杆泵、齒輪泵，以及一些特殊的防腐蝕管道材料。這部分對於我們化工背景的人來說，可以說是非常貼近實際工作，很多知識點都是我們日常會接觸到的。書裏還結閤瞭一些計算題，雖然我還沒做，但感覺能幫助我們鞏固知識，並且在考試的時候快速應用。對於我們這種在國營單位工作，或者想要進入國營單位的人來說，瞭解這些設備的工作原理和選型原則，是非常重要的基礎。它讓我更清楚地認識到，一個化工過程的順利進行，離不開這些“看不見”的輸送環節。