On Gas Pockets in Wastewater Pressure Mains and Their Effect on Hydraulic Performance pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Lubbers, Christof Laurens (EDT)

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页数:0

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出版时间:

价格:78

装帧:

isbn号码:9781586037895

丛书系列:

图书标签:

• Wastewater
• Pressure Mains
• Gas Pockets
• Hydraulic Performance
• Fluid Mechanics
• Pipeline Engineering
• Water Resources
• Environmental Engineering
• Hydrology
• Civil Engineering

科技前沿的探索：现代工程材料的创新与应用 本书深入探讨了在当前快速发展的工程技术领域中，新型功能材料的研发、制备及其在关键行业中的实际应用。我们聚焦于那些在结构强度、热稳定性、导电性或生物相容性方面展现出突破性性能的材料体系，旨在为工程师和研究人员提供一个全面的、前瞻性的参考框架。 第一部分：先进复合材料的结构演化与性能调控 本部分首先关注多相体系的界面科学，这是理解宏观性能的基础。我们详细分析了纤维增强复合材料（FRCs）中的基体-增强体界面结合机制，并引入了纳米尺度增强材料（如碳纳米管、石墨烯片层）在传统聚合物基体中的分散与取向技术。 1.1 智能纤维与自修复基体 重点介绍了具有感知和响应能力的智能纤维，例如形状记忆聚合物（SMPs）和压电纤维。这些材料的应用使得结构能够实时监测内部应力状态，并在发生微裂纹时启动局部化学反应进行自我修复。我们将探讨热力学驱动的修复动力学模型，并展示其在极端环境下（如深海作业或高空飞行器）的应用潜力。讨论的材料包括：功能化碳纤维、玄武岩纤维，以及基于可逆共价键的动态网络聚合物。 1.2 增材制造中的材料挑战与机遇 增材制造（3D打印）技术对材料的粉末特性和烧结行为提出了新的要求。本章详细剖析了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）工艺对金属和陶瓷材料微观结构的影响。我们对比了传统铸造材料与增材制造材料在晶粒尺寸分布、残余应力积累以及各向异性方面的差异。特别关注了高熵合金（HEAs）在增材制造中的晶体结构演化路径，这对于开发具有超高硬度和抗疲劳性能的部件至关重要。内容涵盖了从粉末表征（如球形度、流动性）到最终部件的无损检测方法。 1.3 界面工程在层状复合材料中的应用 在层状结构设计中，层间剪切强度是决定整体性能的关键因素。本节深入研究了通过引入纳米片层或液晶聚合物薄层来优化层间耦合的策略。我们采用先进的分子动力学模拟方法，预测了在不同应力状态下，层间薄弱环节的失效模式，并提出了基于分子间作用力调控的界面增强方案。这对于航空航天中使用的先进夹层结构设计具有直接指导意义。 第二部分：能源存储与转换材料的突破 随着全球对可持续能源需求的增加，高性能的电化学和光电转换材料成为研究热点。本部分侧重于下一代电池技术和高效催化剂的开发。 2.1 固态电解质的离子传输机制 固态电池因其更高的安全性和能量密度而备受关注。我们全面评估了基于硫化物、氧化物和聚合物的固态电解质。核心讨论集中在锂离子在固-固界面的传输动力学。通过原位X射线衍射（XRD）和中子散射技术，我们揭示了界面相界（SEI/CEI）的形成与演变过程，以及这些界面如何影响实际电池的倍率性能和循环稳定性。特别讨论了界面处的空间电荷层对有效电导率的抑制作用及相应的缓解措施。 2.2 新型光捕获材料与钙钛矿稳定性 在光伏领域，高性能的吸光材料是效率提升的关键。本章详细考察了无铅和低毒性钙钛矿材料的合成路线，并着重分析了其对湿度、热循环和光照的敏感性问题。我们引入了表面钝化技术，通过引入有机分子或无机氧化物涂层，有效阻断了导致材料降解的非辐射复合中心。同时，章节也涵盖了有机光伏（OPV）材料中激子分离效率的提升策略，特别是对体异质结（BHJ）结构的形貌控制。 2.3 高效电催化剂的设计与表征 在电解水制氢和燃料电池领域，贵金属催化剂的成本和稀缺性是制约其商业化的主要障碍。本节聚焦于非贵金属基催化剂的研发，特别是基于氮化碳和过渡金属硫化物的电催化活性位点的设计。通过密度泛函理论（DFT）计算，我们模拟了氧还原反应（ORR）和析氢反应（HER）的自由能路径，并据此优化了催化剂的电子结构。实际操作部分，详细介绍了原子层沉积（ALD）技术在精确控制催化活性层厚度和形貌上的应用。 第三部分：生物医用材料与环境修复工程 本部分转向了材料在生命科学和环境保护领域中的前沿应用，强调材料的生物安全性与环境友好性。 3.1 可降解植入物与药物控释载体 可吸收的生物医用聚合物在骨科和心血管支架领域正逐步取代永久性植入物。本章对比了聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）及其共聚物在体内的水解速率和机械性能衰减规律。我们详细阐述了如何通过分子量分布和结晶度调控，实现植入物在预定时间窗口内的完全降解。此外，内容还涵盖了纳米颗粒作为靶向药物递送系统的设计，重点在于调节粒径和表面电荷以优化细胞摄取效率。 3.2 环境污染物吸附与分离技术 针对水处理和空气净化需求，本书介绍了具有高比表面积和特定官能团的吸附材料。重点关注了金属有机框架材料（MOFs）和共价有机框架材料（COFs）在重金属离子和持久性有机污染物（POPs）去除方面的潜力。我们探讨了框架材料的孔径工程，即如何通过配体的选择精确控制孔道大小，以实现对特定污染物的高效分子筛分和吸附。吸附剂的再生技术，特别是超声波辅助和低能耗热再生方法，也在本节中进行了深入分析。 3.3 生物活性涂层与抗菌界面 在医疗器械和食品包装领域，控制生物膜的形成至关重要。本章考察了活性抗菌涂层，包括基于银离子释放、光催化（如二氧化钛基）和等离子体处理的抗菌机制。我们特别分析了疏水表面与亲水表面在抗污垢性能上的差异，并介绍了表面微纳结构（如仿荷叶效应）如何结合化学抗菌剂，实现协同的生物污损抑制效果。 全书以严谨的科学态度，融合了材料科学、化学工程和应用物理学的最新成果，旨在推动工程材料向更智能、更高效、更可持续的方向发展。内容覆盖从基础理论建模到复杂的实验表征与工程化应用的完整链条。

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