Chemical Engineering pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Butterworth-Heinemann

作者:J R Backhurst

出品人:

页数:340

译者:

出版时间:2001-01-17

价格:USD 63.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780750649506

丛书系列:

图书标签:

• engineering
• chemistry
• chemical
• Engineering
• 化学工程
• 化工原理
• 传热传质
• 反应工程
• 分离工程
• 过程控制
• 化工设备
• 工业催化
• 能源化工
• 环境化工

《工程师的工具箱：基础科学原理在实践中的应用》 书籍简介 《工程师的工具箱：基础科学原理在实践中的应用》是一本旨在为各领域工程师提供坚实理论基础和创新性解决思路的参考手册。本书并非聚焦于某一特定工程学科的深奥理论，而是着眼于那些贯穿于所有工程实践、不可或缺的基础科学原理，并着重阐述这些原理如何巧妙地应用于解决实际工程问题。它是一本“常备手册”，期望能成为每一位工程师案头必备的实用指南，帮助他们理解问题的本质，挖掘创新的可能性，并最终实现工程设计的卓越。 本书的核心理念在于，深刻理解基础科学原理是实现工程创新的基石。无论是化学、物理、数学，还是材料科学，它们共同构成了工程师们解决复杂问题的“工具箱”。本书的独特之处在于，它不是简单地罗列科学公式或理论，而是通过大量的实际案例和场景分析，生动地展示这些抽象的科学概念如何在现实世界的工程挑战中发挥作用，如何被转化成具体的解决方案。我们相信，只有当工程师能够自如地调用和整合这些基础科学知识时，他们才能真正成为能够应对未来挑战的创新者。 本书的结构与内容深度 全书共分为五个主要部分，每一部分都围绕一个核心的基础科学主题展开，并深入探讨其在不同工程领域的应用。 第一部分：物质的运动与能量的转化——物理学原理的应用 本部分将深入探讨牛顿力学、热力学、流体力学以及电磁学等基础物理学原理，并展示它们如何成为工程设计中不可或缺的工具。 力学基础与结构工程： 我们将从经典力学出发，解析受力分析、应力应变、材料强度等核心概念。通过对桥梁、建筑、机械零件等案例的分析，展示工程师如何利用力学原理来确保结构的稳定性和安全性。例如，我们会详细讲解有限元分析（FEA）的基本思想，以及它如何帮助工程师预测材料在不同载荷下的变形和失效模式。此外，本书还会涉及振动分析，讨论如何避免共振现象，确保机械设备和结构的可靠运行。 热力学与能量系统： 热力学是理解能量流动和转化的关键。本部分将聚焦热力学第一定律（能量守恒）和第二定律（熵增），并将其应用于蒸汽机、内燃机、制冷系统、热交换器等设计中。我们将探讨热效率的极限，以及如何通过优化设计来提高能源利用率。本书还会涉及传热学，分析导热、对流和辐射这三种主要的传热方式，并提供实际计算和设计方法，以实现高效的加热、冷却或隔热。 流体力学与过程工程： 流体在管道中的流动、泵和压缩机的设计、以及飞行器的气动性能，都离不开流体力学的原理。我们将介绍流体静力学、流体动力学、粘性流和无粘性流的概念，并应用到泵、管道系统、阀门、以及航空航天器的设计中。本书会重点讨论达西定律、伯努利方程等核心公式，并提供实际的流动阻力计算方法，帮助工程师优化流体输送效率，减少能量损失。 电磁学基础与电气工程： 电磁学是现代电气工程和电子工程的基石。我们将回顾电场、磁场、电磁感应、电磁波等基本原理，并阐述它们如何在发电机、电动机、变压器、通信系统和传感器等应用中发挥作用。本书会深入讲解法拉第电磁感应定律，以及它如何驱动着电力系统的运行。同时，我们也会探讨电磁兼容性（EMC）的重要性，以及如何设计电路以避免电磁干扰。 第二部分：量化世界的语言——数学在工程中的驱动力 数学是工程学科的通用语言。本部分将强调微积分、线性代数、微分方程、概率论和数理统计等数学工具在解决工程问题中的关键作用。 微积分与变化率分析： 微积分是描述变化和累积的强大工具。我们将展示如何利用微分来分析瞬时变化率，例如速度、加速度、电流变化率等，以及如何利用积分来计算总累积量，例如位移、功、电荷量等。本书将通过工程实例，如曲线的优化设计、过程的动态模拟、以及信号的分析，来强化微积分的应用理解。 线性代数与系统建模： 线性代数是处理多变量问题和系统建模的基石。我们将介绍向量、矩阵、方程组的求解等概念，并展示它们如何用于电路分析、结构静力平衡计算、以及控制系统的建模。例如，本书会详细讲解如何使用矩阵来表示和求解大型线性方程组，这在有限元分析和系统辨识中至关重要。 微分方程与动态系统仿真： 许多工程现象都可以用微分方程来描述，例如振动、热传导、电路响应等。本部分将介绍常微分方程和偏微分方程的基本概念，并重点讲解如何通过数值方法（如欧拉法、龙格-库塔法）来求解这些方程，从而模拟系统的动态行为。本书会以机械振动系统和RLC电路的响应分析为例，展示微分方程在预测系统行为中的威力。 概率论与统计学在可靠性设计中的应用： 在不确定性普遍存在的工程实践中，概率论和数理统计是进行风险评估、质量控制和可靠性设计的关键。我们将介绍概率分布、假设检验、回归分析等统计方法，并展示它们如何应用于预测设备寿命、评估产品质量、以及优化实验设计。本书会提供关于蒙特卡洛模拟的介绍，说明它如何用于处理复杂的概率模型。 第三部分：物质的本质与性能——材料科学的精髓 材料是构成工程产品的基本要素。本部分将深入探讨材料的微观结构、宏观性能以及它们之间的关联，为工程师在材料选择和性能优化方面提供指导。 材料结构与性能的关系： 我们将从原子尺度和晶体结构出发，解释材料的强度、硬度、韧性、导电性、导热性等宏观性能是如何由其微观结构决定的。本书将讨论晶体缺陷、晶界、相变等概念，并阐述它们对材料性能的影响。 金属材料、聚合物、陶瓷与复合材料： 本部分将对几大类重要工程材料进行详细介绍，包括它们的化学组成、制备工艺、典型性能和主要应用。我们将探讨金属合金的设计原理，聚合物的分子链结构对其力学和热学性能的影响，陶瓷材料的脆性及其克服方法，以及复合材料如何通过结合不同材料的优点来获得优异的性能。 材料失效分析与选择策略： 理解材料的失效模式（如疲劳、断裂、腐蚀）对于保证工程安全至关重要。本书将介绍断裂力学、腐蚀机理等，并提供失效分析的通用方法。同时，我们将讨论如何根据应用需求（载荷、温度、环境等）来选择合适的材料，并介绍各种材料的性能评价指标和测试方法。 第四部分：过程的演变与控制——化学原理在工程系统中的触角 化学原理不仅局限于化学工程，它们深刻地影响着材料加工、能源转化、环境治理等众多工程领域。 化学反应工程与过程优化： 本部分将聚焦化学反应动力学、反应器设计、催化剂作用等核心概念，并展示它们如何在工业生产中用于优化反应效率、提高产品收率、降低能耗。我们将讨论化学平衡、反应速率方程、以及不同类型反应器的设计原则，如釜式反应器、管式反应器等。 相平衡与分离工程： 蒸馏、吸收、萃取等分离过程是化工生产的关键。本书将深入讲解相平衡理论（如拉乌尔定律、亨利定律），以及这些原理如何应用于设计和操作各种分离设备，以实现物质的高效分离和提纯。 电化学原理与能量储存： 电池、燃料电池等电化学装置在现代能源领域扮演着越来越重要的角色。本部分将介绍电化学反应、电极电势、法拉第定律等，并阐述其在电池充放电、电解质传导等过程中的作用，为工程师理解和设计能源储存系统提供理论基础。 环境化学与可持续工程： 随着环境问题的日益突出，理解化学原理在污染物转化、处理和监测中的作用变得至关重要。本书将介绍大气化学、水化学、土壤化学等，并探讨化学方法在污染控制、资源回收和环境修复中的应用，例如吸附、催化氧化、生物降解等技术。 第五部分：系统的整合与优化——工程设计的综合思维 本部分将超越单一科学原理的限制，强调系统思维、优化方法以及跨学科的整合能力，这是现代工程实践的核心。 系统思维与建模： 我们将介绍如何将复杂的工程问题视为一个相互关联的系统，并利用框图、流程图等工具来描述系统的组成部分、输入输出和反馈机制。本书将引导工程师从整体角度思考问题，识别关键的相互作用和潜在瓶颈。 优化方法与决策支持： 在资源有限和目标多样的工程项目中，优化是实现最佳设计方案的关键。本部分将介绍线性规划、非线性规划、启发式算法等常用的优化技术，并展示它们如何应用于资源分配、成本最小化、性能最大化等工程决策。 模拟与仿真技术： 借助计算机模拟和仿真技术，工程师可以在实际建造之前对设计方案进行虚拟测试和评估。本书将介绍不同类型的模拟软件（如离散事件模拟、连续系统模拟），并探讨它们在产品开发、流程设计、风险分析等方面的应用。 跨学科合作与创新： 现代工程项目往往需要不同专业领域的知识和技能。本书将强调跨学科合作的重要性，并鼓励工程师拓宽视野，借鉴不同学科的思路和方法，以产生突破性的创新。 适用读者 《工程师的工具箱：基础科学原理在实践中的应用》适合所有工程领域的学生、初入职场的工程师、以及有经验的工程师。无论是机械、电气、土木、航空航天、材料、还是化学工程师，都能从中受益。本书也同样适用于对工程原理感兴趣的科研人员、技术经理以及决策者。 本书的价值与独特性 与许多专注于特定工程学科的教科书不同，《工程师的工具箱》提供了一个更广阔的视角，将不同工程领域共享的基础科学原理统一起来。它强调的是“融会贯通”而非“孤立学习”，旨在培养工程师的“举一反三”的能力，让他们能够从一个问题中看到其他领域的相似之处，从而激发创新。本书的语言通俗易懂，案例丰富生动，力求将抽象的科学理论转化为工程师可操作的实践指导，成为工程师解决实际问题时最得力的助手。它不仅仅是一本书，更是一种思维方式的引导，一种解决工程挑战的普适性方法论。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格极其抓人，仿佛作者就是那个身处风暴中心的探险家，将读者毫不留情地抛入一个充满未知与抉择的世界。它并非那种按部就班的流水账记录，而是充满了对人性深处幽暗角落的审视。主人公的每一次呼吸、每一次犹豫，都被刻画得入木三分，让人清晰地感受到那种置身绝境时的窒息感。我尤其欣赏作者对环境氛围的营造，那种潮湿、压抑的末世感，通过细腻的文字描写，仿佛能渗透到读者的皮肤上。书中关于“记忆的碎片化重构”这一主题的探讨，也相当深刻，它挑战了我们对时间线和真实性的传统认知。每一次翻页，都像是在揭开一张被精心编织的迷雾，真相似乎总在下一刻显现，却又永远慢了一步。对于喜欢那种需要高度集中精神去跟随情节发展的读者来说，这本书无疑是一场智力上的盛宴。它不提供廉价的答案，而是抛出更深层次的问题，让读者在合上书本后，依然久久不能平息内心的波澜。

评分☆☆☆☆☆

这部作品的语言功力简直达到了炉火纯青的地步，它将古典的韵律美学与现代主义的破碎感完美地融合在了一起。我很少看到有作者能如此娴熟地运用长句而不使人感到冗长拖沓，反而是在那连绵不绝的句式中，建立起一种宏大而又精密的叙事结构。特别是对“声音”的描绘，简直达到了“听觉的文学化”的境界。书中关于某个特定场景的寂静描写，那种“寂静得能听见血液流动的声音”的描述，至今仍在我脑海中回响。它不是简单的堆砌辞藻，而是每一个词语都像是经过精密计算后放置在最恰当的位置，服务于整体的情感张力。更值得称赞的是，作者对于历史典故的引用信手拈来，但绝不生硬，而是如同呼吸一般自然地融入到角色的内心独白之中，增添了文本的厚度和历史的重量感。读这本书，与其说是阅读一个故事，不如说是沉浸在一场精心编排的文学音乐会中，充满了层次感和回响。

评分☆☆☆☆☆

这本书在结构上的大胆创新令人惊叹，它完全打破了我对传统小说叙事框架的固有认知。它采用了多重视角交错叙事的手法，但这种交错并非简单的“A视角结束，B视角开始”，而是像万花筒一样，在关键的冲突点上进行瞬间的视角切换，有时甚至是在同一句话的中间，作者就能完成视角的平滑过渡。这种技巧要求读者具备极高的专注度，但回报也是巨大的——它让你真正体验到事件在不同主体认知下的异化和扭曲。最有趣的是，书中有一段近乎舞台剧的独白，完全脱离了主要叙事线，却在情感上起到了定海神针的作用，仿佛是作者在喧嚣的故事背景下，突然对读者进行的一次坦诚而私密的耳语。这种结构上的“留白”和“插曲”，处理得恰到好处，既丰富了层次，又不至于让主线失焦，实属不易。

评分☆☆☆☆☆

从主题深度上来看，这本书对“时间与存在的本质”进行了极其哲学层面的探讨，但它避免了枯燥的说教。它通过一个极其精巧的“悖论情境”来展开论述。故事设定在一个仿佛被时间遗忘的角落，那里的居民似乎生活在一种循环之中，每一次尝试打破循环的努力，最终都导向了更深层的宿命感。我特别喜欢作者处理冲突的方式——它们大多不是外在的暴力冲突，而是内在的、关于“选择的意义”的煎熬。例如，主人公在面临一个必须牺牲其最珍贵回忆以换取他人生存的抉择时，那种理性与情感的撕扯，被描绘得极其残酷和真实。它迫使读者去思考，在绝对的、无法逃避的限制面前，所谓的自由意志究竟还剩下多少分量。这本书最终留给读者的，不是一个圆满的结局，而是一串更难解的、关于“我们如何定义存在”的未竟之问。

评分☆☆☆☆☆

我通常对这种带有强烈象征意义的文学作品抱持着谨慎的态度，因为它们很容易陷入故作高深的泥潭。然而，这本书成功地避免了这一点。它的象征符号并非是孤立的、晦涩难懂的密码，而是与故事情节的推进紧密耦合，共同服务于角色精神世界的演变。比如说，书中反复出现的“折断的指南针”，起初我以为只是一个普通的道具，但随着情节的深入，它逐渐演变成了一种关于方向感、信仰和失落的强有力隐喻。作者的高明之处在于，他让你在享受故事本身的张力的同时，潜移默化地去理解这些深层含义，而不是强行灌输。此外，角色的心理侧写极其真实且复杂，没有绝对的好人或坏人，每个人都带着自己沉重的过去和不可告人的动机在黑暗中摸索前行。这种对人性的多维度刻画，使得整部作品充满了张力与张力之下涌动的悲悯情怀。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆