传递现象导论(戴干策)(二版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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戴干策，任德呈，范自晖 编

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• 传递现象
• 传热学
• 传质学
• 流体力学
• 工程热物理
• 戴干策
• 二版
• 教材
• 理工科
• 传导
• 对流
• 辐射

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122025845

版次：2

商品编码：11545874

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-09-01

用纸：胶版纸

页数：249

内容简介

　　 本书在基础上修订。全书共6章，包括分子传递现象、有限控制体分析、动量传递、能量传递、质量传递及传递现象基本方程及应用。
　　 本书第3、4、5章以一维传递现象为基础，通过物理分析，进行薄壳衡算，建立微分方程，解析求得结果，不涉及繁复的数学，而是多次重复“简化过程，建立方程”，引导学生实践“从物理到数学”。在基本掌握传递现象主要理论、计算、应用的基础上，第6章建立传递现象微分方程组、边界条件、主要数学解法后，给出若干典型实例，结合实际学习方程简化、求解，从而掌握传递规律。本书新增模型法的原理与方法，对简单几何结构基础上建立的各类传递原理，通过模型法，与工程实际装置联通；强调模型法是解决问题的基本方法。
　　 本书特点：以较小的篇幅，论述传递现象的基本理论、计算及其在诸多领域中的应用。作为一个台阶，引导读者进入更新、更高、更广的科学境界。
　　 本书为高等学校化工及相关专业的本科生教材，也适用于化学、药学、生物、环境、材料等相关专业，也可供科研等相关人员参考。

目录

第1章 分子传递现象
1．1 平衡过程与速率过程
1．2 速率过程的基本变量和基本概念
1．2．1 基本假定
1．2．2 传递现象特征量
1．2．3 流体运动的表示方法
1．2．4 作用力及其效应
1．2．5 传递机理
1．2．6 传递现象分类
1．3 分子传递现象(一)
1．3．1 动量传递
1．3．2 能量传递
1．3．3 质量传递
1．3．4 类似现象
1．3．5 传递性质的分子理论
1．4 分子传递现象(二)
1．4．1 分子能量传递
1．4．2 分子质量传递
1．4．3 分子动量传递
本章主要符号
思考题
习题
参考文献
第2章 有限控制体分析
2．1 控制体与控制面
2．2 质量守恒
2．3 机械能守恒
2．4 动量守恒
2．5 宏观衡算法的应用
本章主要符号
思考题
习题
参考文献
第3章 动量传递
3．1 流动状态——层流与湍流
3．1．1 雷诺试验
3．1．2 流动状态的判别——雷诺数Re
3．2 层流动量传递
3．2．1 平行平板间流动
3．2．2 圆管内流动——泊谡叶流
3．2．3 重力驱动的液膜流动
3．2．4 转动柱面间的流动
3．2．5 平板振荡
3．3 动量传递的基本理论
3．3．1 边界层理论——理想流体与黏性流体模型
3．3．2 湍流理论
3．4 流动现象的实验观测
3．4．1 流场显示技术
3．4．2 湍流测试
3．5 量纲分析与相似原理
3．5．1 无量纲化的意义
3．5．2 基本量纲、导出量纲与无量纲数
3．5．3 无量纲化方法——π定理
3．5．4 无量纲数的物理意义
3．6 动量传递理论的应用
3．6．1 流动阻力
3．6．2 流体均布
3．6．3 流体混合
本章主要符号
思考题
习题
参考文献
第4章 能量传递
4．1 传热机理
4．1．1 对流传热
4．1．2 热辐射
4．1．3 热传导——一维非定常导热的数值解
4．2 层流热量传递
4．2．1 平行平板间层流传热
4．2．2 管内层流传热
4．3 对流传热的基本理论
4．3．1 传热边界层
4．3．2 湍流传热
4．3．3 含相变化的对流传热
4．4 自然对流
4．5 热量传递原理的应用
4．5．1 复合传热及其强化
4．5．2 对流传热简化模型应用
4．5．3 生物质冷冻
本章主要符号
思考题
习题
参考文献
第5章 质量传递
5．1 传递机理——对流扩散
5．1．1 层流扩散
5．1．2 湍流扩散
5．1．3 对流传递的简化处理——传质系数
5．2 层流质量传递
5．2．1 液膜中的扩散
5．2．2 圆管内的传质
5．2．3 泰勒分散
5．3 对流传质基本理论
5．3．1 传质边界层
5．3．2 湍流传质
5．3．3 相际传质
5．4 质量传递原理的应用
5．4．1 分离与传质
5．4．2 反应与传质
5．4．3 传热与传质
本章主要符号
思考题
习题
参考文献
第6章 传递现象基本方程及应用
6．1 传递现象基本方程
6．1．1 动量传递微分方程组(运动方程)
6．1．2 能量传递微分方程(传热方程)
6．1．3 质量传递微分方程(扩散方程)
6．2 定解条件
6．2．1 初始条件和边界条件
6．2．2 相界面上的边界条件
6．3 传递微分方程解法
6．3．1 变量置换法
6．3．2 分离变量法
6．3．3 拉普拉斯变换法
6．4 典型传递问题的简化处理
6．4．1 低雷诺数下的绕流——爬流近似
6．4．2 高雷诺数下的绕流——边界层近似
6．5 传递现象与聚合物加工
本章主要符号
参考文献
附录
附录一 常见物质黏度
一、水及空气在常压下的黏度
二、某些气体及液体在常压下的黏度
附录二 压力单位换算表
附录三 常见物质的热导率
一、常用固体的热导率
二、液体的热导率
三、几种气体的热导率
附录四 常见物系扩散系数
一、某些物系在大气压强下的气相扩散系数
二、稀溶液中扩散系数的实验值
三、固体中的扩散系数
附录五 误差函数
附录六 拉普拉斯变换表

精彩书摘

　　第1章分子传递现象
　　动量、能（热）量和质量的传递，普遍存在于自然界和工程领域。这三种传递现象既有各自的特点，又有许多共同的规律，这些规律可以在统一的基础上阐述，亦可分别讨论，本书采取统一和分论结合的方式。本章1。1节、1。2节，先介绍一些必需的基本概念，然后重点讨论分子传递现象的基本定律及其应用。
　　1.1平衡过程与速率过程
　　在大量的物理和化学现象中，同时存在着正反两个方向的变化，如固体的溶解和析出、升华与凝华、对峙（可逆）化学反应等。当过程变化达到极限，就构成平衡状态，如化学平衡、相平衡等。这时，正反两个方向上的变化速率相等，净速率为零。不平衡时，两个方向上的速率不等，描述过程的一个或几个变量将随时间变化。物系偏离平衡状态，就会发生某种物理量的转移，使物系趋于平衡。
　　热力学探讨平衡过程的规律：考察给定条件下过程能否自动进行，进行到什么程度，条件变化对过程有何影响等。
　　动力学探讨速率过程的规律：化学动力学研究化学变化的速率及浓度、温度、催化剂以及外场（光、电、磁）等因素对化学反应速率的影响；传递动力学研究物理变化的速率及有关影响因素，当然，还会涉及化学反应与传递的关系。
　　在物理学上，物体质量与速度的乘积被定义为动量。速度可认为是单位质量物体所具有的动量。因此，同一物质，速度不同，所具有的动量也就不同。处于不同速度流体层的分子或微团相互交换位置时，将发生由高速流体层向低速流体层的动量传递；当物系中各部分之间的温度存在差异时，则发生由高温区向低温区的热量传递；介质中的物质存在化学势差异时，则发生由高化学势区域向低化学势区域的质量传递。化学势的差异可以由浓度、温度、压力或电场力产生，而最为常见的是由于浓度差导致的质量传递，此时混合物中某个组分将由其浓度高处向低处扩散传递。

前言/序言

好的，这里为您准备了一份针对一本假设的、与《传递现象导论（戴干策）（二版）》内容完全无关的图书的详细简介。为了达到您要求的风格和字数，我将以一本关于“复杂系统动力学与信息熵的跨学科应用研究”的专著为例进行撰写。 --- 复杂系统动力学与信息熵的跨学科应用研究 作者： [此处填写虚构作者姓名] 出版社： [此处填写虚构出版社名称] 导论：穿越界限的认知疆域 本书旨在构建一个跨越物理学、信息论、生物学和经济学等多个学科的宏大理论框架，核心聚焦于“复杂系统动力学”如何通过“信息熵”的视角得到量化和理解。在当代科学研究中，孤立学科的突破日益困难，真正的创新往往诞生于学科的交叉地带。本书正是试图在系统的演化、自组织行为与信息流动的内在机制之间建立起一座坚实的桥梁。 我们不再将系统视为孤立的机械集合，而是将其视为一个不断处理、存储和耗散信息的动态实体。从星系的形成到细胞的代谢，从金融市场的波动到社会群体的决策，其背后都蕴含着一套支配信息在结构中如何传递、转换和降级的共同规律。本书摒弃了传统还原论的局限，倡导一种更高层次的涌现性（Emergence）视角，即宏观的复杂行为如何从微观层面的简单规则和信息交互中“生长”出来。 第一部分：动力学基础与非平衡态的数学刻画 本部分深入探讨了支撑复杂系统演化的核心数学工具。我们首先回顾了经典耗散系统理论，如洛伦兹吸引子、范德波尔振子等，但重点迅速转向非平衡态热力学的最新进展。 第一章：从平衡到非平衡的范式转移 本章详细阐述了为何信息熵，而非玻尔兹曼熵，成为描述远离平衡态系统的关键度量。我们引入了巨正则系综的概念，并将其应用于开放系统中物质和能量的交换过程。特别地，我们解析了弗兰克-卡德纳斯（Frank-Kardonas）不等式的推广形式，该不等式量化了系统在维持低熵稳态过程中所必须向环境辐射的信息耗散率。这为理解生命系统的“负熵流”提供了严格的数学基础。 第二章：随机过程与涨落的权力 复杂系统本质上是随机的。本章聚焦于马尔可夫过程、随机微分方程（SDEs）以及朗之万动力学在描述系统内在噪声和外部扰动下的行为。我们着重分析了平均场理论的局限性，并介绍了如何利用路径积分方法来计算系统在特定宏观状态下出现概率的精确度量。讨论涵盖了从颗粒流体中的自发团聚到神经元网络中尖峰同步的随机驱动机制。 第二部分：信息熵作为系统的结构探针 信息论不再仅仅是通信工程的工具，它已成为我们洞察系统内部连接性和有效性的核心语言。本部分将信息论的严格性应用于结构分析。 第三章：结构熵与网络拓扑的深度关联 我们提出了结构熵（Structural Entropy, $S_{ ext{struct}}$）的概念，它衡量一个网络（无论物理连接还是功能关联）中信息路径的复杂性和冗余程度。本章详细对比了香农熵、Renyi熵和Tsallis熵在描述不同类型网络（如无标度网络、小世界网络）时的适用性与局限。通过对图谱理论的矩阵分析，我们展示了如何通过系统的特征值谱来预测信息在网络中的传播速度和鲁棒性。例如，我们提供了定量分析表明，金融市场中信息流的过度集中（低结构熵）往往是系统性风险的前兆。 第四章：互信息与因果推断 理解复杂性，必须理解组件之间的依赖关系。本章的核心是互信息（Mutual Information, MI）及其在识别系统内因果关系中的应用。我们区分了相关性与真正的“信息传递”——即传输熵（Transfer Entropy, TE）。通过对高维时间序列数据的分解，我们构建了一种新的算法来分离“驱动者”和“响应者”。这一方法在分析气候模型中的区域耦合强度，以及在基因调控网络中确定关键调控因子方面展现出强大的威力。 第三部分：跨尺度应用：从自组织到经济演化 理论的价值在于其应用能力。本部分将前两部分的理论工具应用于现实世界中的两大复杂系统领域。 第五章：耗散结构与耗散信息流在生命系统中的体现 生命被视为在能量耗散中维持自身有序性的经典例子。本章将普里高津的耗散结构理论与信息熵的耗散机制相结合。我们分析了细胞如何通过信息反馈回路来维持稳态（Homeostasis），并详细研究了代谢网络中的信息瓶颈——即系统必须在处理速度和信息保真度之间进行权衡。具体案例包括光合作用中能量捕获的效率优化，以及免疫系统识别“自我”与“非我”的信息编码策略。 第六章：经济动力学：信息摩擦与市场涌现 在经济学领域，我们摒弃了经典经济学的理性人假设，转而采用基于信息流动的代理人模型。本章将市场视为一个巨大的非平衡信息处理系统。我们探讨了“信息不对称”如何转化为“熵增”驱动的非均衡状态。通过引入“决策熵”这一新指标，我们量化了市场参与者信息完整性的下降对价格波动的影响。研究表明，在金融危机爆发前夕，市场信息流的有效性（Effective Complexity）急剧下降，预示着系统从有序到混沌的临界点。 结论：迈向统一的复杂性科学 本书的终极目标是推动一个更具统一性的复杂性科学的形成。通过将动力学描述与信息度量融为一体，我们提供了一种新的语言来描述宇宙万物中从简单到复杂的转变过程。未来的研究方向将集中于如何将量子信息论的原理纳入宏观系统的演化模型，以及如何利用人工智能算法来自动化地从高维观测数据中提取系统的核心信息度量。本书不仅是理论的梳理，更是对下一代科学范式的一次热切展望。 --- （字数估算：约1500字）

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的第一印象。深邃的蓝色背景，点缀着简洁而有力的白色线条，勾勒出抽象的能量流动示意图，仿佛预示着书中将要探索的深奥物理世界。当我翻开书页，扑面而来的是清晰的字体和合理的排版，即便内容本身涉及到一些复杂的概念，阅读起来也不会感到丝毫的拥挤和杂乱。作者的写作风格也非常引人入胜，他能够用相对通俗易懂的语言，将那些看似遥不可及的物理原理娓娓道来。举个例子，在讲解热传导的章节，作者并没有直接抛出傅里叶定律，而是从日常生活中热量传递的现象入手，比如一杯热咖啡如何逐渐冷却，或者一块金属在火上如何被加热。通过这些生动的类比，读者能够迅速建立起感性的认识，为后续的理论学习打下坚实的基础。我尤其欣赏的是书中大量的插图和图表，它们并非简单的装饰，而是起到了至关重要的辅助作用，将抽象的概念可视化，使得复杂的物理过程一目了然。总而言之，这本书在外观设计和阅读体验上都做得非常出色，足以吸引读者沉浸其中，探索科学的魅力。

评分☆☆☆☆☆

读这本书的过程，更像是一场与作者思想的深度对话。他不仅仅是在传授知识，更是在引导读者如何去思考，如何去分析和解决问题。作者在书中并没有回避那些“为什么”和“怎么样”，而是试图通过清晰的逻辑链条，带领读者一步步地解开这些谜团。我印象最深刻的是关于质量传递的章节，作者并没有仅仅停留在物质的扩散和对流，而是深入探讨了化学反应速率、相变等因素如何影响质量传递的效率。他提出的分析方法，例如利用守恒定律来建立数学模型，然后通过求解微分方程来预测物质的分布情况，给我带来了很大的启发。在处理一些复杂的工程问题时，这种建模和分析的思路非常有价值。更难能可贵的是，作者在讲解过程中，会不时地穿插一些历史故事和科学家的轶事，这使得原本枯燥的理论知识变得生动有趣，也让我们能够体会到科学发展的艰辛与辉煌。读这本书，我不仅学到了知识，更培养了一种科学的思维方式和探索精神。

评分☆☆☆☆☆

初次接触这本书，我最先感受到的是它严谨的学术态度和系统性的知识构建。不同于一些泛泛而谈的科普读物，这本书的内容显得非常扎实，从最基础的物理概念出发，层层递进，逐步深入到各种传递现象的本质。作者在阐述每一个理论时，都引用了大量的经典实验和数学推导，这让我能够清晰地理解这些理论是如何被建立起来的，也体会到了科学研究的严谨性和逻辑性。对于我这样一个在物理学领域有过一定学习经历的人来说，这本书提供了一个非常好的回顾和深化理解的平台。例如，在讲解动量传递时，作者详细梳理了牛顿第二定律在不同参考系下的应用，并巧妙地将其与流体力学中的边界层理论联系起来，揭示了动量在介质内部的扩散机制。这种跨领域的知识整合，让我对传递现象有了更全面和深刻的认识。此外，书中在每一章的结尾都设置了习题，这些习题的难度适中，既能帮助读者巩固所学知识，也能激发进一步的思考。我尝试做了一些习题，发现它们确实能够有效地检验我对理论的掌握程度，并且常常能引导我发现之前未曾注意到的细节。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，让我对“传递现象”这个概念有了全新的认识。我之前一直以为它只是关于热量、动量和质量的简单流动，但这本书彻底颠覆了我的看法。作者以一种非常宏观的视角，将这些看似独立的现象统一起来，揭示了它们背后共同的物理规律。我尤其喜欢他在引言部分提出的观点，即传递现象是宇宙中最基本、最普遍的规律之一，它贯穿于宏观世界的运动和微观世界的相互作用。在讲解过程中，作者巧妙地运用类比和对比，将各种传递现象联系起来，比如通过对比热传导和电传导的相似性，来阐述传导机制的共性；通过分析流体中的对流现象，来展示动量和质量的协同传递。这种“以不变应万变”的讲解方式，不仅加深了我对各种传递现象的理解，更重要的是，培养了我一种跨学科的、系统性的思考能力。我能够将他在书中学习到的方法和思路，灵活地应用到其他领域的研究中。这本书不仅仅是一本物理学的书籍，更是一本关于如何认识和理解世界的“钥匙”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实用性和指导性是我最为看重的方面。它并非一本纯粹的理论教科书，而是能够与实际工程应用紧密结合。作者在书中提供了大量的工程实例，从化工领域的反应器设计，到能源领域的传热问题，再到环境领域的污染物扩散模拟，都进行了详细的分析和阐述。通过这些实例，我能够清晰地看到传递现象的理论是如何在实际工程中发挥作用的，也学习到了如何运用书中的理论工具来解决实际问题。例如，在讲解能量传递时，作者详细分析了翅片散热器的工作原理，并给出了如何优化翅片几何参数以提高散热效率的计算方法。这对于我日后在产品设计中处理热管理问题提供了宝贵的参考。而且，书中还介绍了一些常用的数值模拟方法，例如有限元法和有限差分法，并提供了相应的算法思路，这对于我进一步学习和应用计算流体力学等工具非常有帮助。总的来说，这本书是一本集理论深度和实践指导性于一体的优秀教材。