动量、热量和质量传递原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:化学工业出版社

作者:（美）威尔特 等著，马紫峰，吴卫生 等译

出品人:

页数:545

译者:

出版时间:2005-10

价格:70.00元

装帧:

isbn号码:9787502572310

丛书系列:

图书标签:

• 传热与传质
• 课程教学
• 课本教材
• 能源工程
• 化学工程
• 传热
• 专业所势
• Expertise
• 传热学
• 流体力学
• 质量传递
• 动量传递
• 热力学
• 传导
• 对流
• 辐射
• 工程应用
• 传质现象

《复杂系统动力学与非线性演化》 内容提要 本书深入探讨了复杂系统在时间维度上的动态行为、非线性相互作用及其涌现现象。重点聚焦于非平衡态下的系统演化机制，分析了自组织、混沌、分岔以及耗散结构形成的关键理论框架。全书系统梳理了从微观层面相互作用到宏观模式形成的跨尺度耦合机理，为理解自然界和社会科学中普遍存在的复杂性提供了坚实的理论基础。 第一部分：复杂性的基石与动力学基础 本部分首先确立了复杂系统的基本数学描述工具，区别于传统平衡态热力学的线性分析方法。我们从非线性动力系统的基本概念入手，引入了相空间轨迹、李雅普诺夫指数等核心工具，用以量化系统的稳定性和对初值的敏感性。 非线性系统的基本建模： 详细阐述了常微分方程组（ODEs）和偏微分方程组（PDEs）在描述系统演化中的应用。特别关注了具有正反馈和阈值效应的非线性项如何导致系统行为的剧烈变化。讨论了系统的定性分析方法，包括不动点分析、稳定性判据（如雅可比矩阵特征值分析）以及极限环的识别。 分岔理论入门： 这是理解复杂系统如何从简单状态转变为复杂状态的关键。本书系统介绍了各种经典分岔类型，包括鞍结分岔、超临界和次临界Hopf分岔、意大利面条（pitchfork）分岔及其在不同物理、生物、化学模型中的实际案例。着重分析了分岔点附近的慢流和快流分离策略，为简化高维系统提供了有效途径。 混沌的几何与统计特征： 深入剖析了确定性混沌的本质。通过对洛伦兹（Lorenz）吸引子、Rössler吸引子等经典模型的深入分析，揭示了混沌系统的长期不可预测性、对初值的极端依赖性，以及庞加莱截面的几何意义。统计学部分探讨了混沌时间序列的统计特性，如功率谱、关联函数，并引入了德泰-西尔维拉维度（DTS dimension）和关联维度的计算方法，用以表征吸引子的复杂结构。 第二部分：跨尺度耦合与信息处理 本部分将视角从孤立系统的内部动力学拓展到多个尺度和不同类型组分之间的相互作用，探讨信息在系统中的流动、存储和处理机制。 多尺度建模与降阶技术： 复杂系统往往涉及从分子到宏观的多个时间尺度和空间尺度。我们详细讨论了多尺度建模的挑战，并介绍了平均场理论（Mean-Field Theory）在高密度相互作用系统中的应用局限性。重点介绍了绝热消除（Adiabatic Elimination）和慢流近似（Slow Manifold Approximation）等降阶技术，如何有效地将复杂的高维系统简化为可以解析研究的低维模型，同时保留关键的非线性特征。 耗散结构与自组织现象： 基于普里戈金（Prigogine）的不可逆过程热力学，本书阐述了远离平衡态的开放系统如何通过与环境的物质和能量交换，自发地形成有序结构。详细分析了贝纳德（Bénard）对流、化学振荡（如Belousov-Zhabotinsky反应）等典型耗散结构的形成条件，包括临界波动、初级模式的选择规则以及结构演化中的迟滞效应。 网络动力学与涌现行为： 许多复杂系统可以抽象为网络结构，如社会关系、生物代谢通路或神经元连接。本章侧重于网络拓扑结构（如小世界网络、无标度网络）如何影响系统动力学的传播与稳定性。研究了信息在随机网络和规则网络上传播的速度、效率，以及网络结构缺陷（如中心节点失效）对整个系统功能的影响。讨论了依赖于网络连接的同步现象，包括相位同步和平均场同步的理论分析。 第三部分：复杂系统中的随机性与适应性 复杂系统很少在完全确定的条件下运行，噪声和随机涨落是驱动系统演化和探索新状态的重要因素。同时，具备适应能力的系统展现出独特的演化路径。 随机过程与噪声驱动的动力学： 引入随机微分方程（SDEs）来描述包含环境噪声的系统。分析了噪声对系统动力学的影响，特别是噪声如何诱导相变（随机共振），以及如何使系统跳出伪稳定态。详细讨论了朗之万方程（Langevin Equations）及其与福克-普朗克方程（Fokker-Planck Equation）之间的对偶关系，这是处理高维随机演化的核心工具。 激活能势垒与隧穿效应： 探讨了系统在低能耗或低驱动力情况下，如何跨越能量壁垒，实现状态的跃迁。这在化学反应速率理论和生物分子开关中至关重要。利用文-史蒂芬森（Wente-Stephenson）方法和路径积分概念，量化了噪声辅助的越势垒速率。 适应性与演化动力学： 考察了系统在环境变化中通过内部规则调整自身结构以维持功能或提升性能的能力。分析了基于复制（Replicator）动力学的演化博弈论模型，揭示了稳定策略的形成过程。讨论了适应性网络如何通过局部规则的反馈，实现全局效率的最优化，以及这种优化过程的非平稳性。 第四部分：时空结构的复杂性与模式形成 最后一部分关注空间维度上的组织化，即物质和能量在空间上如何形成规则或不规则的图案。 反应-扩散系统： 这是模式形成研究的经典模型。本书深入分析了图灵（Turing）不稳定性，解释了活化剂和抑制剂的相互作用如何导致稳态失稳并形成空间周期性结构（斑点和条纹）。讨论了反应速率的非线性如何影响模式的波速和稳定性。 行波与孤波解： 研究了空间结构演化中的传播现象。分析了单向传播的激活波（如神经脉冲的传播）和孤立波（孤子）的稳定性。重点探讨了在耗散介质中，由于非线性平衡，孤子能够保持形状不变地传播的数学条件。 湍流与空间混沌： 尽管湍流现象涉及极高的雷诺数和多尺度耦合，本书仍从非线性偏微分方程的角度，尝试捕捉其核心特征，如能量级串和尺度不变性。通过涡度方程的非线性分析，引入了统计描述湍流的尝试性方法，并讨论了其与经典热力学描述的差异。 本书特色 本书综合运用了现代数学工具（如拓扑学、测度论基础）和物理学洞察力，旨在为跨学科研究者提供一个严谨且富有启发性的复杂系统动力学框架。它避免了对特定工程问题的过度关注，而是聚焦于普适性的原理和机制，为理解从地球气候到生物种群动态等广泛现象提供了统一的分析视角。书中的数学推导详细，并辅以大量的定性解释和图示，力求使读者能够掌握从基本假设到复杂结论的完整逻辑链条。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我一种沉稳而专业的视觉感受，封面的色调偏向于深蓝和灰白，非常符合工程学教材的基调。我原本期待能从中找到关于**应用数学在金融建模中的最新进展**的深入探讨，特别是关于随机微积分在高频交易策略优化方面的具体案例。然而，这本书似乎完全聚焦于**流体力学和热力学的基本方程**，对于我所关注的**宏观经济学与微观行为经济学的交叉研究**，几乎没有涉及。 读下来，我发现大量的篇幅被用来推导和论证**雷诺数、傅里叶定律**等经典概念的数学基础，这虽然严谨，但对我这个主要兴趣在于**博弈论在商业决策中的应用**的读者来说，显得有些偏离预期的轨道。书中的图表清晰地展示了**流场的可视化结果**，但如果能加入一些**行为经济学实验的设计与数据分析**的章节，那对我来说无疑会更有价值。我必须承认，对于那些需要扎实**化学工程基础**的专业人士，这本书无疑是一本宝库，但对于希望了解**现代数据科学如何重塑经济预测模型**的我来说，这本书提供的知识广度远远不够，它固守在经典的物理学范畴内，缺乏对跨学科前沿的探索。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和字体选择非常传统，给人一种踏实可靠但略显刻板的印象。我打开它，主要目的是想了解**最新的量子计算在密码学破解方面的潜力与局限**，并希望能找到一些关于**量子纠缠效应如何影响信息安全协议**的讨论。遗憾的是，书中提供的所有案例和习题都围绕着**管道中的压力损失**和**换热器设计效率的优化**展开。 比如，关于如何利用**拉普拉斯方程**求解稳态温度分布的详细步骤，占用了相当大的篇幅，这让我不禁思考，如果作者能将同样的数学严谨性投入到**后量子密码学（PQC）的格基算法**的介绍上，这本书的价值将不可估量。 此外，书中对**材料科学在极端环境下的热稳定性**的讨论非常详尽，但对于**人工智能模型的可解释性（XAI）**这一当前热门议题，则完全没有触及。我个人认为，一本现代的理工科书籍，即使侧重基础，也应该在附录中提及一些与**高级计算方法**相关的最新进展，而不是仅仅停留在经典的**数值积分方法**上，这使得这本书在时效性上稍显不足。

评分☆☆☆☆☆

从阅读体验上说，这本书的语言非常精确，学术性极强，每一个术语的定义都无可挑剔。我原本希望它能为我理解**生物化学反应动力学**提供一个强大的数学框架，特别是关于**酶催化反应速率的非经典模型**。我希望看到如何利用**统计力学**来解释**蛋白质折叠过程中的熵变**。翻阅全书，我发现作者对**牛顿第二定律在流体中的张量形式**的推导煞费苦心，图文并茂地展示了**应力张量**的各个分量如何影响流体的运动。但这与我研究的**生物膜上传输过程的随机游走模型**几乎没有交集。书中对**边界条件的处理**非常详尽，例如如何处理**无滑移条件**，但对于**生物系统中的界面现象**，如**脂质双分子层**的特性，则完全没有提及。这本书更像是一本面向化学工程师和经典力学爱好者的工具书，而不是一本面向生命科学研究者或**计算生物物理学**前沿探索者的指南。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节逻辑组织得非常清晰，从宏观的系统分析逐步深入到微观的分子层面，这无疑是优秀教科书的标志。然而，我带着对**行星科学中大气环流模型的构建**的兴趣来阅读，希望能看到一些关于**非线性动力学在气候系统建模**中的应用。我特别留意了关于**守恒定律**的章节，期望能看到它们如何被应用于**遥感数据的反演和校正**。结果发现，所有的推导和应用都严格限制在**封闭系统的能量和动量平衡**的范畴内，例如**喷嘴或反应釜**的设计。 这种对传统化工和机械领域应用的专注，使得书中对**复杂多尺度系统的耦合模拟**的讨论显得非常有限。我期待的关于**湍流模型在复杂地形下模拟**的最新进展，或者关于**计算流体力学（CFD）求解器的新算法**的探讨，都没有出现。这本书像是一个深挖的井，专注于某一个领域，但广度不足，使得我对**地球物理流体动力学**的系统性了解无法通过这本书得到有效的拓展。

评分☆☆☆☆☆

这本书的索引和术语表做得非常详尽，显示出作者在基础知识体系构建上的严谨态度。我最初的目的是想了解**现代密码学中椭圆曲线理论**的深入应用，尤其是**零知识证明**在隐私保护计算中的实现细节。我搜索了关于“代数”和“群论”的章节，期望能找到与**有限域上的运算**相关的介绍。遗憾的是，书中出现的数学工具几乎全部集中在**偏微分方程的求解**上，无论是**热传导**还是**质量扩散**，都离不开**笛卡尔坐标系下的分析**。对于**非欧几何或黎曼几何**在现代加密算法中的基础性作用，这本书保持了沉默。它似乎完全避开了**离散数学和数论**在信息技术革命中的核心地位，而是坚定地站在了描述连续介质行为的物理学立场上。因此，对于任何希望通过这本书了解**如何构建一个安全、高效的数字通信协议**的读者而言，这本书提供的帮助微乎其微，它更适合用于扎实掌握**经典的热力学第二定律**的推导和应用。

评分☆☆☆☆☆

MIT的教材。秒杀！就是翻译的不咋的啊。

评分☆☆☆☆☆

MIT的教材。秒杀！就是翻译的不咋的啊。

评分☆☆☆☆☆

MIT的教材。秒杀！就是翻译的不咋的啊。

评分☆☆☆☆☆

MIT的教材。秒杀！就是翻译的不咋的啊。

评分☆☆☆☆☆

MIT的教材。秒杀！就是翻译的不咋的啊。