Thermal and Moisture Transport in Fibrous Materials pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Pan, N. (EDT)/ Gibson, P. (EDT)

出品人:

页数:615

译者:

出版时间:2006-11

价格:$ 282.44

装帧:

isbn号码:9780849391033

丛书系列:

图书标签:

• 热传递
• 湿气传递
• 纤维材料
• 传热传质
• 多孔介质
• 材料科学
• 热工学
• 湿度控制
• 吸湿性
• 建模仿真

《热湿迁移在纤维材料中的奥秘》 本书深入探索了在错综复杂的纤维材料世界中，热量与湿气的双重迁移过程。从微观的纤维结构相互作用到宏观的整体传热传湿性能，我们进行了一次全方位的梳理与剖析。本书并非简单地罗列数据或公式，而是致力于揭示驱动这些过程的基本物理原理，并探讨它们如何在多种多样的应用场景中扮演至关重要的角色。 第一章：纤维材料的微观结构与基本特性 本章将首先带领读者走进纤维材料的微观世界。我们将详细介绍不同类型的纤维（天然纤维、合成纤维、矿物纤维等）的形态学特征，包括纤维直径、长度、表面形貌以及它们在材料内部的排列方式（随机分布、定向排列等）。接着，我们将探讨这些微观结构特征如何直接影响材料的孔隙率、比表面积以及空气渗透性等基本物理参数。理解这些基础特性，是后续深入分析热湿迁移机制的基石。我们会通过大量的微观图像和示意图，直观地展示纤维的结构细节，并结合实验测量手段，阐述如何量化这些微观参数。 第二章：热传导的基本理论与纤维材料中的热阻 本章聚焦于热量如何在纤维材料中进行传递。我们将从热力学第一定律出发，阐述热传导的基本机理，包括分子碰撞、晶格振动等。随后，我们将重点分析影响纤维材料导热系数的关键因素，如纤维本身的导热性、纤维之间的接触热阻、材料内部孔隙中气体（通常是空气）的导热作用，以及水分子的存在对导热性的影响。我们会详细讨论纤维密度、孔隙率、湿度以及温度变化对材料整体导热性能的动态影响。书中将介绍一系列经典的传热模型，并结合实际测量数据，分析这些模型在描述纤维材料热传导行为时的适用性与局限性。 第三章：湿气迁移的动力学机制 相较于热传导，湿气迁移的过程更为复杂，涉及水分子的扩散、对流以及相变。本章将深入剖析这些驱动湿气在纤维材料中移动的力量。我们将详细介绍菲克扩散定律，并解释其在描述水蒸气通过纤维材料孔隙扩散时的应用。同时，我们还将探讨毛细管作用在液体水在纤维表面和孔隙中迁移中的关键作用，以及温度梯度驱动下的蒸发-冷凝循环所形成的湿气对流。对于多孔介质中的湿气迁移，我们将引入 Darcy 定律的变体，用于描述液体水在饱和或部分饱和状态下的流动。此外，本书还将涉及水分子的吸附-解吸动力学，以及纤维材料对湿气的滞留能力。 第四章：热湿耦合迁移的相互作用 热量与湿气的迁移并非孤立进行，它们之间存在着深刻的耦合关系。本章将是本书的核心部分，旨在揭示这种耦合作用如何影响纤维材料的整体性能。我们将详细分析温度梯度如何驱动湿气迁移（热湿迁移），即温差引起的蒸发和冷凝现象，以及由此产生的能量交换。反之，湿气的变化（如吸湿或放湿）也会引起材料体积变化、导热系数改变甚至相变潜热的释放或吸收，从而影响材料的温度分布。我们将通过数值模拟和实验验证相结合的方式，定量描述热湿耦合迁移的程度以及它们之间的相互反馈机制。理解这种耦合作用，对于预测和控制纤维材料在实际应用中的性能至关重要。 第五章：影响热湿迁移的关键因素分析 除了材料本身的微观结构，外部环境因素以及材料在使用过程中的变化，都会显著影响热湿迁移的行为。本章将系统性地分析这些关键因素。我们将探讨温度、湿度、压差以及风速等环境参数对热湿迁移速率和方向的影响。同时，我们还将考虑材料自身的参数变化，例如吸湿膨胀/收缩、老化、污染以及材料内部水分分布不均所带来的影响。此外，对于复合纤维材料，不同组分之间的相互作用以及界面处的传热传湿特性，也将在本章得到深入讨论。 第六章：纤维材料热湿迁移的测量技术与方法 精确的测量是理解和验证理论模型的关键。本章将介绍当前主流的用于测量纤维材料热湿迁移性能的技术和方法。我们将涵盖稳态法和非稳态法在测量导热系数和湿气扩散系数中的应用。对于热湿耦合效应，我们将介绍专门设计的实验装置，例如热板法、平板式测试仪以及气候室模拟实验。同时，我们还将讨论原位监测技术，如红外热成像、湿度传感器以及核磁共振成像（MRI）等，如何用于实时追踪材料内部的热湿分布变化。书中将强调实验设计的严谨性以及数据处理的准确性。 第七章：纤维材料热湿迁移在不同领域的应用与挑战 热湿迁移在众多领域都扮演着至关重要的角色，本书将在最后几章探讨其在实际应用中的重要性，并指出当前面临的挑战。 建筑材料： 隔热保温、防潮防霉、室内空气质量控制。 服装纺织品： 穿着舒适性、吸湿排汗、保暖性。 过滤材料： 空气净化、液体过滤、颗粒物截留。 绝缘材料： 电气绝缘、热绝缘。 储能材料： 相变材料（PCM）的封装与性能提升。 生物医学材料： 敷料、人造器官等。 在每个应用领域，我们将具体分析热湿迁移如何影响材料的性能，并讨论现有的技术瓶颈以及未来的研究方向。例如，在建筑领域，如何设计更高效的保温隔热材料以减少能源消耗；在服装领域，如何开发能够主动调节温湿度的智能纺织品。 第八章：模型预测与数值模拟 本章将介绍如何利用数学模型和数值模拟技术来预测纤维材料的热湿迁移行为。我们将探讨有限元方法（FEM）、有限差分方法（FDM）以及计算流体动力学（CFD）等数值模拟工具在解决复杂热湿迁移问题中的应用。书中将展示如何构建多尺度模型，从微观的纤维层面到宏观的整体材料层面，并对模型进行验证。通过数值模拟，我们可以方便地进行参数化研究，优化材料设计，并预测材料在不同工况下的性能表现。 第九章：未来展望与新兴技术 最后，本章将对纤维材料热湿迁移领域的研究方向进行展望，并介绍一些新兴的技术和概念。我们将讨论纳米纤维材料、智能纤维、多功能复合材料等在改善热湿迁移性能方面的潜力。同时，我们还将关注绿色纤维材料的可持续发展，以及生物基材料在热湿迁移控制中的应用前景。此外，我们还将探讨人工智能（AI）和机器学习（ML）在数据分析、模型构建和性能预测方面的潜在应用，以期推动该领域的创新与发展。 本书的目标读者包括但不限于材料科学家、化学工程师、机械工程师、土道工程师、建筑师、服装设计师以及对材料科学和传热传质领域感兴趣的科研人员和学生。通过阅读本书，读者将能够对纤维材料中的热湿迁移过程形成深刻的理解，并能够将其应用于实际问题的分析与解决。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆