Engineering Economics And Economic Design for Process Engineers pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Brown, Thane

出品人:

页数:368

译者:

出版时间:2006-10

价格:$ 135.54

装帧:HRD

isbn号码:9780849382123

丛书系列:

图书标签:

工程经济学
经济设计
过程工程
化工工程
成本分析
投资决策
收益分析
优化设计
工程管理
经济模型

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具体描述

Engineers often find themselves tasked with the difficult challenge of developing a design that is both technically and economically feasible. A sharply focused, how-to book, Engineering Economics and Economic Design for Process Engineers provides the tools and methods to resolve design and economic issues. It helps you integrate technical and economic decision making, creating more profit and growth for your organization. The book puts methods that are simple, fast, and inexpensive within easy reach. Author Thane Brown sets the stage by explaining the engineer's role in the creation of economically feasible projects. He discusses the basic economics of projects - how they are funded, what kinds of investments they require, how revenues, expenses, profits, and risks are interrelated, and how cash flows into and out of a company. In the engineering economics section of the book, Brown covers topics such as present and future values, annuities, interest rates, inflation, and inflation indices. He details how to create order-of-magnitude and study grade estimates for the investments in a project and how to make study grade production cost estimates. Against this backdrop, Brown explores a unique scheme for producing an Economic Design. He demonstrates how using the Economic Design Model brings increased economic thinking and rigor into the early parts of design, the time in a project's life when its cost structure is being set and when the engineer's impact on profit is greatest. The model emphasizes three powerful new tools that help you create a comprehensive design option list. When the model is used early in a project, it can drastically lower both capital and production costs. The book's uniquely industrial focus presents topics as they would happen in a real work situation. It shows you how to combine technical and economic decision making to create economically optimum designs and increase your impact on profit and growth, and, therefore, your importance to your organization. Using these time-tested techniques, you can design processes that cost less to build and operate, and improve your company's profit.

现代材料科学前沿：从微观结构到宏观性能的跨尺度解析图书简介在人类文明的演进历程中，材料始终扮演着至关重要的角色。从石器时代的燧石到信息时代的半导体，材料的每一次飞跃都直接驱动了社会和技术的深刻变革。本书旨在为读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角，聚焦于现代材料科学的前沿领域，特别是围绕材料的微观结构控制、多尺度表征技术，以及由此衍生的先进功能与结构性能的构建逻辑。本书内容架构基于对材料科学核心原理的深刻理解，并着力于介绍当前研究热点和未来发展方向。我们不涉及传统工程经济学或特定工业流程设计，而是将焦点完全置于材料本身的物理、化学和工程特性的探究。 --- 第一部分：基础范式与前沿交汇点本部分首先回顾了材料科学的经典理论框架，并迅速过渡到驱动当前研究的几个关键交叉学科领域。第一章：原子尺度下的电子结构与能带理论的深化本章摒弃了对宏观力学性能的初级讨论，转而深入探讨量子力学原理如何决定材料的本征特性。我们将详尽分析：密度泛函理论（DFT）在复杂晶体结构中的应用：如何通过精确计算预测新型合金和化合物的稳定相、形成能及电子迁移率。拓扑绝缘体与狄拉克/Weyl半金属：探讨这些具有独特电子拓扑性质的材料，它们在低能耗电子学和量子计算中的潜力。重点阐述表面态与体态的区分机制及其对导电性的影响。激子物理与光电转换效率：在有机半导体和钙钛矿材料中，理解激子的产生、传输和复合过程，这是提高太阳能电池和OLED效率的关键瓶颈。第二章：晶体缺陷工程与本征性能调控晶体缺陷，通常被视为材料的“不完美”之处，却是现代材料工程实现功能化定制的有力工具。本章侧重于缺陷的精确引入、识别与调控：位错动力学与高熵合金的抗疲劳性：分析位错在复杂高熵合金中的运动阻尼机制，以及如何通过晶界工程和局部应力场调控来提升材料的长期可靠性。点缺陷与离子/电子输运：以固态电解质和燃料电池催化剂为案例，探讨氧空位、间隙离子等点缺陷对材料电导率和反应活性的决定性作用。我们详细讨论准粒子理论在描述缺陷行为中的局限性与突破。辐照损伤与材料的长期稳定性：针对核能和空间应用，深入解析高能粒子辐照导致的材料内部损伤累积模型，包括空洞形成、脆化和肿胀的微观机制。 --- 第二部分：多尺度表征与计算模拟的融合材料科学的进步越来越依赖于描述和理解跨越数个数量级的结构特征。本部分聚焦于实现这种跨尺度理解的先进表征技术和计算方法。第三章：先进透射电镜（TEM）技术在原子像成像中的突破现代TEM不再仅仅是观察形貌的工具，而是演变为一种主动的、原位（In-situ）的实验平台。本章强调：球差校正TEM（STEM-ADF/HAADF）：如何实现亚埃级别的元素敏感成像，尤其是在低对比度或轻元素体系中的分辨率提升。原位电镜技术在动态过程研究中的应用：包括原位加热、电化学反应、机械应力加载等，用于捕获材料在真实服役条件下的瞬态结构演变，例如催化剂的表面重构或电池电极的体积膨胀。 EELS（电子能量损失谱）与元素化学态分析：如何通过分析电子束与样品相互作用产生的能量变化，精确解析材料中特定元素的价态、配位数和轨道杂化状态，这是理解材料功能化的核心手段。第四章：机器学习与高通量计算加速材料发现计算材料学的范式正在从传统的基于第一性原理的耗时模拟，转向数据驱动的加速发现过程。本章探讨：材料信息学（Materials Informatics）的基础框架：如何构建高质量的材料数据库（Materials Genome），特征工程（Descriptor Selection）的重要性。基于深度学习的结构-性能预测模型：应用卷积神经网络（CNN）和图神经网络（GNN）来预测复杂晶格结构的力学响应、热力学稳定性或催化活性，显著缩短筛选周期。高通量计算流程的自动化与优化：介绍如何集成密度泛函计算代码、数据库管理系统和并行计算资源，实现对数以万计候选材料的虚拟筛选。 --- 第三部分：先进功能材料的设计与构筑基于对微观结构的深入理解和先进表征手段的运用，本部分着重介绍当前备受瞩目的几类功能材料的设计理念。第五章：智能与响应性材料的自适应机制这类材料能够根据外部环境（如温度、光照、电场、pH值）的变化而可逆地改变其结构或功能。形状记忆合金与超弹性体的热力学驱动：详细分析马氏体相变过程中的热弹性滞后现象，以及如何通过合金成分精确调控转变温度窗口。光响应性材料（光致变色与光机械效应）：以偶氮苯和螺吡喃类分子材料为例，阐释光子激发如何导致分子构象的几何改变，并进而引发宏观形变或颜色变化。自修复高分子网络：探讨基于动态共价键（如Diels-Alder反应）或超分子相互作用（如氢键、金属配位键）的修复机制，实现材料损伤的实时或延迟自愈合能力。第六章：多孔与纳米结构材料的界面效应构建高比表面积和特定孔隙结构的材料，是能源存储、分离科学和催化领域的核心挑战。金属有机框架（MOFs）与共价有机框架（COFs）的精准合成：聚焦于有机配体设计和溶剂热/机械化学合成方法，以控制孔径分布、拓扑结构和功能位点的暴露程度。界面极化与异质结催化：在纳米粒子复合材料中，研究不同材料（如半导体与金属、或不同半导体）界面处形成的内建电场对光催化剂的电荷分离效率和反应选择性的影响。仿生结构材料的层次化设计：从贝壳、骨骼等自然界中的结构中汲取灵感，通过自组装、模板法等技术，构建具备优异抗冲击性或特定光学特性的仿生复合材料。 --- 结语：面向未来十年的材料科学挑战本书的最后一部分将展望材料科学领域仍需攻克的重大科学问题，包括长效能源存储体系（如全固态电池的界面阻抗问题）、极端环境下运行的超耐受材料（如超高熵陶瓷）以及如何在原子尺度上实现材料性能的“设计即生成”的闭环。本书旨在培养读者跨越传统学科界限的思维模式，使他们能够利用先进的理论和工具，迎接下一代工程挑战。