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☆☆☆☆☆

出版者:Wiley

作者:R. Byron Bird

出品人:

页数:912

译者:

出版时间:2001

价格:0

装帧:Mass Market Paperback

isbn号码:9789752843677

丛书系列:

图书标签:

• 輸送現象
• 课程教学
• 课本教材
• 科研书籍
• 化工
• 化學工程
• 专业书籍类
• géniechimique
• 传热学
• 传质学
• 流体力学
• 输运现象
• 化工工程
• 物理化学
• 流体流动
• 热量传递
• 质量传递
• 扩散现象

好的，这是一份为一本名为《Transport Phenomena》的书籍撰写的、内容详尽的图书简介，旨在介绍其核心主题和结构，同时避免提及任何与原书内容直接相关的信息。 --- 《流体动力学与热力学：工程与科学基础》 导言：理解物质的运动与能量的传递 在工程学、化学、物理学乃至生命科学的广阔领域中，理解物质如何流动、混合，以及能量如何在系统中传递与转换，是解决复杂问题的基石。本书《流体动力学与热力学：工程与科学基础》旨在为读者构建一个严谨而全面的理论框架，深入剖析宏观现象背后的微观机制。我们聚焦于描述和预测系统行为的关键原理，包括动量守恒、能量守恒以及物质的扩散过程，这些是连接理论模型与实际工程应用之间的桥梁。 本书的核心理念在于，无论面对何种复杂的物理或化学系统，其背后的基本物理定律是共通的。通过清晰地阐述这些基本守恒定律，并展示如何将其应用于不同尺度的系统，我们期望培养读者严谨的科学思维和解决实际问题的能力。 第一部分：流体力学基础与动量传递 本部分将系统地介绍流体力学的基本概念和分析方法。我们将从物质的宏观描述入手，探讨流体的静力学特性，包括压力分布、浮力等基本概念。随后，我们将进入动态分析，引入牛顿流体的概念，并详述描述流体运动的基本方程——纳维-斯托克斯（Navier-Stokes）方程。 重点在于对方程的物理意义进行深入解读，并展示如何针对不同的边界条件和流场特征，推导出适用于特定问题的简化模型。例如，我们将详细探讨层流与湍流的特性差异，层流的精确解法，以及在处理湍流问题时所依赖的统计方法和本构关系。 此外，动量传递的机制是本部分的核心内容。我们将分析粘性剪切应力在动量传递中的作用，如何将流体在固体壁面上的行为（如边界层理论）纳入分析框架。通过大量的实例演示，读者将学会如何运用这些工具来计算管道中的压力降、分析流体绕过物体时的阻力，以及理解混合过程中的动量交换。 第二部分：热力学基础与能量传递 能量是驱动所有自然过程的根本动力。本部分将全面回顾经典热力学的基本定律，并着重于这些定律在工程系统中的应用。我们将从热力学第一定律（能量守恒）出发，探讨能量的形式——功与热——以及封闭系统和控制体分析的方法。 随后，热力学第二定律的引入将为系统分析提供方向性指导，着重于熵的概念及其在不可逆过程中的意义。我们不仅会回顾相平衡和化学平衡的理论，还将探讨如何利用热力学性质表（如蒸汽表）进行实际的计算，这对于热力循环（如蒸汽轮机和制冷循环）的设计与优化至关重要。 能量在不同介质间的传递机制，即热量传递，是本部分不可或缺的组成部分。我们将详细区分三种基本传热模式： 1. 热传导 (Conduction)： 聚焦于傅里叶定律，探讨在固体和静止流体中，通过分子振动和自由电子传递能量的过程。我们将分析稳态和非稳态导热问题的解析解法，包括使用热阻概念进行多层结构的热流计算。 2. 热对流 (Convection)： 描述流体运动对能量传递的增强作用。我们将区分自然对流（由密度差驱动）和强制对流（由外部机械力驱动），并介绍无量纲分析（如雷诺数、努塞尔数）在特征化对流传热系数中的关键作用。 3. 热辐射 (Radiation)： 分析物体表面以电磁波形式传递能量的过程，尤其是在高温环境下。我们将阐述黑体辐射定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律，并讨论物体表面发射率和吸收率的性质，以及在复杂几何结构中表面间的辐射换热计算方法。 第三部分：物质传递与分离过程 物质在空间中的重新分布是化学工程、环境科学和材料科学中的核心问题。本部分将重点探讨物质传递的驱动力——浓度梯度或化学势梯度——并建立物质扩散的定量模型。 我们将从菲克第一定律（描述稳态扩散）和菲克第二定律（描述非稳态扩散）开始，深入分析气体、液体和固体中的扩散机制。气体扩散将涉及分子动理学视角，而液体和固体中的扩散则需要考虑介质阻力。 物质传递过程往往与流动现象（动量传递）和温度梯度（能量传递）耦合在一起。本书将探讨如何处理这些多场耦合问题，例如在多孔介质中的同时传递现象。 此外，本书还将介绍如何将这些传递原理应用于实际的分离过程，例如蒸馏、吸收和膜分离等。通过建立描述质量传递速率的数学模型，读者将能够设计和优化工业上的分离单元操作，实现高效的物质分离与纯化。 结论：跨学科的应用与展望 《流体动力学与热力学：工程与科学基础》的编写旨在提供一个统一的、从微观机制到宏观现象的分析框架。书中大量采用的偏微分方程方法、量纲分析以及数值模拟的初步概念，为读者打下了坚实的科学计算基础。 本书的目标读者群广泛，涵盖了应用物理、化学工程、机械工程、土木工程等领域的高年级本科生及研究生，以及需要回顾和深化基础知识的专业工程师和研究人员。通过掌握本书所介绍的原理，读者将能够自信地分析和解决涉及物质与能量流动的复杂工程挑战。本书不仅是理论的汇集，更是解决现实世界问题的工具箱。

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翻开这本厚重的书籍，首先映入眼帘的是那严谨的排版和清晰的插图，它仿佛是一座知识的灯塔，在众多晦涩难懂的专业著作中显得尤为突出。作者的叙述方式非常独特，他并非将复杂的物理概念简单罗列，而是通过一系列精心构建的、富有生活气息的例子来引导读者进入思考的深水区。例如，书中对流体静力学的讲解，没有停留在教科书式的定义上，而是巧妙地联系到了日常生活中水塔的压力分布，甚至延伸到了潜水员深潜时身体感受到的压强变化。这种教学方法极大地降低了初学者的入门门槛，让人感觉物理定律并非高不可攀的真理，而是我们身边真实存在的现象。更令人称道的是，作者在引入新的数学工具时，总是会事先铺垫好其物理意义，而不是单纯地展示公式推导，使得读者在学习过程中始终保持着对“为什么”的追问，而不是被公式的繁复所裹挟。对于那些渴望真正理解底层机制而非仅仅记住结论的学习者来说，这本书无疑提供了一个坚实而温暖的起点。

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这本书的插图质量和数量绝对是业界顶尖水平，每一幅图都不是简单的装饰品，而是理解复杂过程的“第二语言”。有些概念，比如湍流边界层的分离，或者多孔介质中的毛细现象，仅靠文字描述是很难在脑海中形成准确图像的。然而，这本书中的示意图，无论是二维的剖面图还是三维的流线图，都经过了极其细致的打磨，色彩的运用和标记的清晰度都达到了极高的专业水准。例如，书中展示的流函数和速度势的等值线图，完美地揭示了流场中无旋区域和无源区域的分布规律，使得抽象的矢量分析变得触手可及。我甚至发现，很多作者用了一整段文字来解释的复杂现象，通过一幅精心绘制的图示，只需几秒钟就能豁然开朗。对于视觉学习者来说，这本书的图文结合达到了近乎完美的平衡点，大大减少了阅读的挫败感。

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阅读过程中，我发现这本书最引人入胜之处在于它对“类比”的精妙运用。作者深谙理论物理的精髓在于其普遍性，因此他频繁地在看似风马牛不相及的现象之间建立起深刻的联系。例如，在讲解物质在梯度场中的输运现象时，书中并没有孤立地讨论动量、热量和质量的传递，而是将它们并置比较，通过类比一个统一的“流量-势差”关系，展示了这些过程背后的深层数学同构性。这种宏观的、系统性的视角，极大地拓宽了我的思维边界。我以前总觉得动量传递和质量扩散是两个独立的概念，读完这部分后，我才恍然大悟，它们本质上都是系统试图达到平衡状态的一种“自发倾向”的体现。这种将分散的知识点串联成一个巨大知识网络的能力，是这本书超越一般教材的关键所在，它教会我的不只是具体的公式，更是一种看待物理世界的哲学观。

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这本书的结构设计简直是教科书级别的典范，我从未见过如此流畅的逻辑递进。它不像许多同类书籍那样，章节之间的衔接显得生硬或跳跃，而是像一条精心编织的河流，从最基础的守恒定律开始，水流自然而然地汇集成更宏大的主题。特别是关于热量传递的部分，作者对传导、对流和辐射这三大机制的区分与统一处理，达到了极高的艺术境界。他并没有急于展示复杂的微分方程，而是先用直观的图示描绘了分子层面的能量交换过程，让读者对能量的“流动”有一个具象的感知。接着，才逐步引入更抽象的数学描述，每一步的衔接都像是自然而然的结果。这种“先直观，后抽象，再回归实际”的写作节奏，使得即便是最棘手的热力学平衡问题，读起来也感觉思路清晰，脉络分明。对于需要将理论应用于实际工程设计的人来说，书中案例的代表性和普适性非常高，提供了宝贵的参考视角。

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要说这本书在深度上的体现，那一定是在其对“非平衡态”现象的探讨上。许多入门级读物通常止步于平衡态热力学和经典的线性输运理论，但这本书勇敢地迈入了一步，深入挖掘了系统在远离平衡态时所展现出的复杂行为。作者在介绍非线性效应和耦合输运问题时，展现了令人信服的驾驭能力。他没有回避复杂性，而是系统地介绍了如何运用张量分析和有限体积法来处理这些实际工程中常见的非理想情况。尤其是在处理多组分扩散和化学反应耦合的章节，书中不仅提供了理论框架，还引用了多个前沿研究的案例作为支撑，这让读者能够清晰地看到书本知识如何直接转化为解决现实世界难题的工具。这种兼顾理论的严谨性与实践的前沿性，使得这本书不仅是一本学习指南，更像是一份通往高级研究领域的“入场券”。

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CLASSIC! 非常好用例题很清晰，几乎所有跟传递相关的课都推荐了这本书做reference

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輸送現象神书。難爆了，估計可以秒殺所有的相關的中文教材。可惜半學期就草草上了6個章節，擼了10個模型。。。

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