热工理论及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:中国电力出版社

作者:景朝晖主编

出品人:

页数:221

译者:

出版时间:2004-1

价格:22.00元

装帧:

isbn号码:9787508325149

丛书系列:

图书标签:

• 热工学
• 热力学
• 传热学
• 流体力学
• 工程热物理
• 热能工程
• 能源
• 热工理论
• 应用热工
• 工程技术

现代材料科学与工程前沿探索 本书导言： 在二十一世纪科技飞速发展的浪潮中，新材料的研发与应用已成为推动人类社会进步的核心驱动力之一。从微观的原子结构调控到宏观的性能优化，材料科学与工程正以前所未有的广度和深度拓展着人类的认知边界。本书旨在系统梳理和深入剖析当前材料科学领域最前沿的研究方向、关键技术突破以及新兴的应用场景，为材料学研究者、工程师及相关领域的技术人员提供一份全面、深入且富有洞察力的参考指南。 第一部分：基础理论的革新与深化 第一章：量子力学与第一性原理计算的精进 本章将聚焦于描述材料微观特性的量子力学理论在现代计算材料学中的应用与发展。重点探讨密度泛函理论（DFT）的最新进展，特别是如何通过改进的泛函近似（如混合泛函、自作用校正泛函）来更精确地预测复杂体系（如高熵合金、二维材料界面）的电子结构、能带特性和反应活性。我们将详细解析分子动力学（MD）模拟与量子力学计算相结合的多尺度模拟方法，讨论如何利用高通量计算平台实现材料的快速筛选与性能预测，并探讨机器学习在加速材料参数获取和模型构建中的潜力。 第二章：晶体缺陷工程与本征性能调控 材料的宏观性能往往由其微观缺陷所主导。本章将深入探讨各类晶体缺陷（空位、间隙原子、位错、晶界）的形成、迁移及其对材料力学、电学和热学性能的耦合影响。着重介绍缺陷工程的最新策略，包括利用辐照、相变或异质元素掺杂来精确调控缺陷的类型和浓度，从而实现对材料本征性能的“定制化”设计。例如，讨论点缺陷在固态电解质中的跳跃机制，以及位错滑移在超高强度钢中的阻碍机制。 第三部分：结构材料的颠覆性发展 第三章：先进高熵合金（HEA）的设计、制备与极端性能 高熵合金以其复杂的单相结构和卓越的综合性能，已成为当前结构材料研究的热点。本章系统梳理HEA的设计原理，包括基于能量学、几何因子和电子结构理论的启发式设计方法。详细阐述制备技术，如增材制造（3D打印）对HEA微观组织和性能的独特影响，以及热变形工艺在优化其室温/高温力学性能中的作用。重点分析HEA在极端环境（超高温、高压、强腐蚀）下的服役行为和失效机制，并展望下一代多主元合金体系的构建方向。 第四章：纳米结构与超材料的功能化 本章侧重于利用尺寸效应和界面效应来赋予材料全新的功能。深入探讨纳米晶体材料的超塑性、高硬度和电化学活性。重点介绍超材料（Metamaterials）的概念及其在电磁波、声波、热流控制中的应用。详细解析如何通过精确控制亚波长尺度的结构单元设计，实现对波的负折射率、隐身、超常透镜等非自然属性的调控。讨论新型功能化纳米复合材料的界面设计策略，以实现多功能集成化。 第三部分：能源与环境材料的革命 第五章：下一代储能器件的关键材料科学 储能技术是实现可持续发展的关键。本章聚焦于锂离子电池（LIBs）之外的新型储能系统材料。详细分析固态电解质（如氧化物、硫化物、聚合物）的离子导电机制、界面阻抗和机械稳定性问题。对钠离子、钾离子、镁离子电池的关键电极材料的嵌/脱嵌机理及其循环稳定性进行深入比较。同时，探讨超级电容器（Supercapacitors）中碳基材料（如石墨烯、碳纳米管、MOFs衍生的多孔碳）的表面积优化与赝电容效应的协同机制。 第六章：光电转换与催化材料的前沿进展 在光伏领域，本章将详尽介绍钙钛矿太阳能电池（PSCs）的效率瓶颈与长期稳定性挑战，包括缺陷钝化技术、界面工程和光吸收层的结构优化。在催化方面，重点讨论非贵金属催化剂（如单原子催化剂、TMN衍生物）在析氢反应（HER）、析氧反应（OER）和二氧化碳还原反应（CO2RR）中的设计思路和机理研究。深入分析活性位点的电子结构如何影响催化动力学和选择性。 第四部分：智能与生物医用材料的交叉融合 第七章：响应性智能材料的激活与传感 智能材料是实现人机交互和环境自适应控制的基础。本章涵盖了形状记忆合金（SMA）、电活性聚合物（EAP）和磁响应材料的最新研究进展。详细阐述如何通过热、光、电、磁等外部刺激，精确控制材料的形变、光学特性或电学信号输出。重点讨论这些材料在软体机器人、可穿戴设备和自修复系统中的集成应用，以及传感机制的灵敏度提升策略。 第八章：生物材料的组织工程与再生医学 本章探讨先进生物材料在修复和替代受损组织方面的应用。深入分析生物相容性、可降解性以及与细胞微环境的相互作用。详细介绍水凝胶（Hydrogels）作为细胞支架的力学性能调控、生物分子负载与控释技术。讨论如何利用生物打印技术结合功能化生物墨水，构建具有复杂血管化结构的人工组织模型，并评估材料表面微纳结构对细胞黏附、增殖和分化的诱导作用。 结语：跨学科融合与未来展望 本书的最终目标是激发读者对材料科学前沿问题的兴趣，并强调计算模拟、实验表征与实际应用的深度融合是未来材料创新的必由之路。未来的材料研究将更加依赖于大数据分析和人工智能驱动的材料基因组计划，以实现材料设计的范式转变。 本书特色： 深度与广度兼备： 覆盖了从基础量子计算到宏观结构应用的多个关键前沿领域。 技术前沿聚焦： 详述了高熵合金、钙钛矿、单原子催化等当前热点技术的核心挑战与突破。 跨学科视角： 强调材料科学与物理学、化学、生物学、信息科学的交叉融合趋势。 理论指导实践： 每一个章节均结合了最新的实验成果和理论模型，力求为工程实践提供坚实的科学基础。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

值得一提的是，该书对于工程实践中常见问题的探讨也非常深入。例如，在讨论泵和风机的选型与运行效率时，作者不仅给出了详细的选型指南，还深入分析了系统管路阻力、流量变化对效率的影响，以及如何通过变频控制等手段来提高运行效率，降低能耗。当我读到关于工业炉窑的热工控制章节时，书中对温度、压力、流量等关键参数的监测与调节方法，以及PID控制在其中的应用，让我对工业生产过程中的精确控制有了更直观的理解。作者还提及了一些常见故障的诊断和排除方法，这对于一线工程师来说，提供了非常实用的参考。

评分☆☆☆☆☆

从写作风格上来说，这本书的特点是循序渐进，从易到难。开篇的理论部分，语言通俗易懂，辅以大量的图示和公式推导，让读者能够扎实地掌握基本概念。随着章节的深入，作者逐渐引入更复杂的模型和分析方法，但整体的逻辑结构依然清晰，不会让读者感到迷失。我特别欣赏作者在关键概念处进行的总结和提炼，这有助于读者巩固所学知识。书中大量的参考文献也为我提供了进一步深入研究的途径，让我能够追溯到更原始的理论和技术源头。

评分☆☆☆☆☆

接着深入，书中对传热学的讲解也让我印象深刻。热传导、对流和辐射这三大基本传热方式，作者都进行了详尽的分析，并且在每一部分都提供了丰富的实例。比如在讲解热传导时，书中就以建筑物的保温隔热为例，详细阐述了不同材料导热系数的差异，以及如何通过优化材料选择和结构设计来降低热量损失。当我读到关于自然对流和强制对流的章节时，书中对流体动力学基本原理的引入，以及如何将其与热量传递相结合的解释，让我豁然开朗。作者还特别强调了传热系数的计算和影响因素，并给出了一些实用的工程经验公式，这对于想要将理论知识应用于实际工程问题的读者来说，无疑是宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

更令我惊喜的是，《热工理论及应用》在应用篇部分的内容。书中不仅涵盖了传统的工业锅炉、热交换器等设备的设计原理和运行特点，还拓展到了新能源领域，如太阳能热利用和地热能开发。关于太阳能集热器的效率分析，作者深入探讨了不同类型集热器的工作机理、优缺点以及影响其性能的关键参数。当我读到关于地热发电的章节时，书中对不同地热资源类型（如干热岩、地热液）的介绍，以及相应的发电技术（如闪蒸、双循环）的阐述，让我对这一新兴领域有了更全面的认识。作者并未止步于理论介绍，而是结合实际案例，分析了这些应用在不同地区面临的挑战和发展前景，这一点非常具有启发性。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，《热工理论及应用》是一部非常值得推荐的著作，无论是对于热工专业的学生，还是从事相关工程技术工作的工程师，抑或是对能源和热力学抱有浓厚兴趣的普通读者，都能从中获益匪浅。它不仅是一本理论知识的宝库，更是一本实践应用的指南。通过阅读这本书，我不仅加深了对热工学基本原理的理解，更激发了我对这一领域进一步探索的热情。这本书的严谨性、系统性和实用性，都让我对其赞不绝口，我相信它将在我未来的学习和工作中扮演重要的角色。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名叫做《热工理论及应用》，我最近有幸拜读了这部作品，总的来说，它确实是一本在理论深度和实践指导方面都颇有建树的书籍。当我翻开第一页，就被其严谨的逻辑和清晰的章节划分所吸引。作者在开篇就为我们勾勒出了热工学的宏大图景，从最基础的热力学定律，如能量守恒和熵增原理，娓娓道来。读到关于卡诺循环的部分，作者的阐述尤为精彩，他不仅仅是列出了公式，更是深入浅出地解释了理想热机的效率极限是如何确定的，以及这个概念在现实世界中具有何等重要的理论指导意义。我尤其喜欢作者在解释等熵过程和等温过程时所采用的比喻，这使得抽象的概念变得生动形象，让我这个非专业读者也能更容易地理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书在系统分析和热力学性能评估方面也展现了其独到之处。作者花了相当大的篇幅讲解如何对一个热力系统进行整体的能耗和经济性分析。通过对能量流和品质流的详细追踪，读者可以清晰地看到能量在各个环节的损失和转化，从而找到改进系统效率的突破口。书中关于㶲（Exergy）分析的介绍，对于理解能量的“价值”和“可用性”具有重要的意义。我之前一直对㶲的概念有些模糊，但通过作者的阐释，结合具体的热力设备（如燃气轮机、制冷循环）的案例分析，我终于真正理解了㶲分析在优化复杂热力系统中的关键作用。

评分☆☆☆☆☆

此外，《热工理论及应用》在对各种能源转换效率的评估和比较方面也做得非常出色。书中不仅对传统的火力发电、水力发电进行了效率分析，还对核能、风能、太阳能等多种能源的转换效率进行了详细的阐述和比较。作者特别强调了不同能源形式在能量品质上的差异，以及如何通过优化技术来实现更高效的能源利用。当我看到书中对生物质能发电的详细介绍时，我了解到这种可再生能源在理论上的潜力，以及在实际应用中可能遇到的技术瓶颈。

评分☆☆☆☆☆

这本书在计算方法和模拟工具的应用方面也提供了一些有价值的见解。作者简要介绍了数值模拟在热工领域的一些应用，比如利用CFD（计算流体动力学）来分析流场和传热过程，以及利用有限元分析来研究材料的应力-温度耦合效应。虽然书中没有提供详细的软件操作指南，但作者通过引用一些实际的模拟案例，让读者了解到这些先进的计算工具在解决复杂热工问题时的强大能力。这激发了我进一步学习相关软件和方法的兴趣，为我未来的学习和工作指明了方向。

评分☆☆☆☆☆

书中对于一些特殊工况下的热工问题也进行了探讨。比如，在极端温度（高温或低温）环境下，材料的热性能会发生怎样的变化，以及如何设计能够适应这些极端条件的设备。书中对航空航天、深海工程等领域中遇到的特殊热工挑战进行了一些介绍，并提出了相应的解决方案。例如，在高温超导材料的热管理方面，作者的阐述让我了解到其复杂性和研究的必要性。这拓展了我的视野，让我认识到热工理论在各个尖端技术领域都发挥着至关重要的作用。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆