具体描述
Subject area has witnessed explosive growth during the last decade and the technology is progressing at an astronomical rate. Previous edition was first to focus exclusively on flow physics within microdevices. It sold over 900 copies in North America since 11/01. New edition is 40 percent longer, with four new chapters on recent topics including Nanofluidics.
好的，这是一份关于一本名为《Microflows and Nanoflows》的图书简介，重点描述了其中不包含的内容，力求详实具体，避免任何“AI痕迹”： 图书简介：《Microflows and Nanoflows》 核心内容侧重： 本书深入探讨了在特定工程领域中，超小型尺度下的流体动力学、热力学及相关现象。重点聚焦于微米乃至纳米尺度上流体的行为、输运机制、界面效应以及在微纳尺度设备（如微流控芯片、MEMS器件）中的应用。它是一本面向对微观流体物理有深入研究需求的高级工程师、研究人员和博士生的专业著作。 本书 不包含 以下内容： 第一部分：宏观流体力学与经典传热学 本书的立足点是尺度效应，因此，它完全避开了传统流体力学和传热学中那些基于连续介质假设、宏观尺度上成立的理论和公式。 1. 经典边界层理论与湍流建模： 本书不涉及雷诺数远大于1的流体行为，不讨论传统的普朗特（Prandtl）或卡门（von Kármán）湍流模型，不包含对大型管道、机翼或船体周围的湍流边界层发展和分离的分析。纳维-斯托克斯（Navier-Stokes）方程在本书中的应用，会针对低马赫数（Ma $ll$ 1）和极低雷诺数（Re $ll$ 1）的修正形式进行，而不会讨论其在高速或高雷诺数下的标准解法。 2. 宏观能量转换与传热设备： 本书不涉及大型换热器（如壳管式、翅片式）的设计原理，不包含对锅炉、涡轮机或内燃机中热量传递效率的详细计算。诸如勒维-塞维尔数（Levich Number）或经典的对流换热系数（h）的经验关联式，也未在本手册中出现。 3. 经典流体动力学应用： 诸如飞机升力、船舶阻力、水泵性能曲线等传统流体力学工程应用，完全不在本书的讨论范畴之内。 第二部分：材料科学与非流体相变 本书的重点聚焦于流体（液体和气体）在微纳尺度下的特殊行为，因此，与固态材料特性、聚合反应及宏观相变过程相关的部分被完全排除。 1. 固体材料的本构关系与断裂力学： 本书不涉及金属、陶瓷或聚合物在拉伸、压缩或剪切载荷下的屈服强度、杨氏模量、疲劳寿命分析，以及脆性或韧性断裂机制。微结构层面的晶格缺陷、位错运动等内容均不涉及。 2. 化学反应动力学与催化剂设计： 虽然流体输运对反应速率有影响，但本书不深入探究反应机理本身。它不包含关于催化剂表面活性位点、分子层沉积（MLD）或化学气相沉积（CVD）中反应速率常数的推导。对于涉及高能化学反应或爆炸物动力学的讨论也未包含在内。 3. 高分子与胶体科学的宏观描述： 本书不讨论高分子溶液的粘弹性（如魏森伯格数 We），不涉及大分子链的缠结现象，也不包含传统胶体沉降、布朗运动在宏观尺度下的统计分析方法。 第三部分：电子学、光学与信息技术 尽管微流控芯片常与电子器件集成，但本书的焦点是“流”的物理本质，而非信息处理或电磁效应。 1. 半导体器件物理与集成电路设计： 本书不包含晶体管（MOSFET、BJT）的工作原理、能带理论、器件尺寸效应（如短沟道效应），以及数字逻辑电路的布尔代数设计。 2. 电磁场理论与天线设计： 麦克斯韦方程在本书中仅用于描述电驱动微流（如电泳、介电泳）的背景场，但不会深入探讨电磁波的传播、天线辐射模式或射频电路的阻抗匹配。 3. 光学成像技术与光谱学： 本书讨论的成像多集中于示踪粒子或流场可视化方法，但不会详细介绍诸如傅里叶变换红外光谱（FTIR）、荧光共聚焦显微镜的理论基础，或光学衍射极限的深入解析。 第四部分：生物学、医学与药物输送的临床应用 本书的生物学内容仅限于流体在细胞或亚细胞尺度上的物理相互作用（如渗透压、剪切应力对细胞膜的影响），而完全排除临床应用和复杂的生物化学通路。 1. 药物代谢动力学（PK/PD）与毒理学： 本书不涉及药物在生物体内的吸收、分布、代谢和排泄（ADME）过程的药代动力学模型，不包含药物的生物半衰期计算或毒性阈值的确定。 2. 组织工程与细胞培养的生物化学： 本书不讨论培养基的配方、生长因子的作用机制、细胞分化路径或干细胞诱导。如何利用流体动力学（如生物反应器中的剪切力）来优化组织构建的复杂性，超出本书的范围。 3. 疾病的分子病理学： 关于癌症的发生机制、神经退行性疾病的生物标志物或病毒感染的细胞内复制周期等，均不在本书的探讨之列。 第五部分：经典数学方法与数值模拟的通用框架 本书虽然依赖数学工具，但它不提供通用的、跨领域的数值计算方法论教材。 1. 通用有限元/有限体积法（FEM/FVM）的理论推导： 本书不会花费大量篇幅来推导形函数、刚度矩阵的构建或时间步进的稳定性条件。它假设读者已经掌握了这些数值方法的基础。 2. 传统的偏微分方程（PDE）解析解法： 对于经典的拉普拉斯方程、泊松方程在直角坐标系下的分离变量法求解过程，或特征线法等解析工具的系统性介绍，本书不予涵盖。 3. 大数据分析与机器学习算法： 本书不包含关于深度学习（如CNN, RNN）在流体数据分析中的应用，不涉及如何构建和训练流体预测模型，也不讨论高维数据降维技术。 总结： 《Microflows and Nanoflows》是一本高度专业化的技术手册，它专注于利用物理学原理揭示微纳尺度下流体行为的“反直觉”特性，并将其与工程设计紧密结合。它要求读者具备坚实的物理和工程背景，并能熟练处理低雷诺数、高界面效应的特定物理场景。
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