傳遞現象導論(戴乾策)(二版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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戴乾策，任德呈，範自暉 編

圖書標籤:

• 傳遞現象
• 傳熱學
• 傳質學
• 流體力學
• 工程熱物理
• 戴乾策
• 二版
• 教材
• 理工科
• 傳導
• 對流
• 輻射

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122025845

版次：2

商品編碼：11545874

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2014-09-01

用紙：膠版紙

頁數：249

內容簡介

　　 本書在基礎上修訂。全書共6章，包括分子傳遞現象、有限控製體分析、動量傳遞、能量傳遞、質量傳遞及傳遞現象基本方程及應用。
　　 本書第3、4、5章以一維傳遞現象為基礎，通過物理分析，進行薄殼衡算，建立微分方程，解析求得結果，不涉及繁復的數學，而是多次重復“簡化過程，建立方程”，引導學生實踐“從物理到數學”。在基本掌握傳遞現象主要理論、計算、應用的基礎上，第6章建立傳遞現象微分方程組、邊界條件、主要數學解法後，給齣若乾典型實例，結閤實際學習方程簡化、求解，從而掌握傳遞規律。本書新增模型法的原理與方法，對簡單幾何結構基礎上建立的各類傳遞原理，通過模型法，與工程實際裝置聯通；強調模型法是解決問題的基本方法。
　　 本書特點：以較小的篇幅，論述傳遞現象的基本理論、計算及其在諸多領域中的應用。作為一個颱階，引導讀者進入更新、更高、更廣的科學境界。
　　 本書為高等學校化工及相關專業的本科生教材，也適用於化學、藥學、生物、環境、材料等相關專業，也可供科研等相關人員參考。

目錄

第1章 分子傳遞現象
1．1 平衡過程與速率過程
1．2 速率過程的基本變量和基本概念
1．2．1 基本假定
1．2．2 傳遞現象特徵量
1．2．3 流體運動的錶示方法
1．2．4 作用力及其效應
1．2．5 傳遞機理
1．2．6 傳遞現象分類
1．3 分子傳遞現象(一)
1．3．1 動量傳遞
1．3．2 能量傳遞
1．3．3 質量傳遞
1．3．4 類似現象
1．3．5 傳遞性質的分子理論
1．4 分子傳遞現象(二)
1．4．1 分子能量傳遞
1．4．2 分子質量傳遞
1．4．3 分子動量傳遞
本章主要符號
思考題
習題
參考文獻
第2章 有限控製體分析
2．1 控製體與控製麵
2．2 質量守恒
2．3 機械能守恒
2．4 動量守恒
2．5 宏觀衡算法的應用
本章主要符號
思考題
習題
參考文獻
第3章 動量傳遞
3．1 流動狀態——層流與湍流
3．1．1 雷諾試驗
3．1．2 流動狀態的判彆——雷諾數Re
3．2 層流動量傳遞
3．2．1 平行平闆間流動
3．2．2 圓管內流動——泊謖葉流
3．2．3 重力驅動的液膜流動
3．2．4 轉動柱麵間的流動
3．2．5 平闆振蕩
3．3 動量傳遞的基本理論
3．3．1 邊界層理論——理想流體與黏性流體模型
3．3．2 湍流理論
3．4 流動現象的實驗觀測
3．4．1 流場顯示技術
3．4．2 湍流測試
3．5 量綱分析與相似原理
3．5．1 無量綱化的意義
3．5．2 基本量綱、導齣量綱與無量綱數
3．5．3 無量綱化方法——π定理
3．5．4 無量綱數的物理意義
3．6 動量傳遞理論的應用
3．6．1 流動阻力
3．6．2 流體均布
3．6．3 流體混閤
本章主要符號
思考題
習題
參考文獻
第4章 能量傳遞
4．1 傳熱機理
4．1．1 對流傳熱
4．1．2 熱輻射
4．1．3 熱傳導——一維非定常導熱的數值解
4．2 層流熱量傳遞
4．2．1 平行平闆間層流傳熱
4．2．2 管內層流傳熱
4．3 對流傳熱的基本理論
4．3．1 傳熱邊界層
4．3．2 湍流傳熱
4．3．3 含相變化的對流傳熱
4．4 自然對流
4．5 熱量傳遞原理的應用
4．5．1 復閤傳熱及其強化
4．5．2 對流傳熱簡化模型應用
4．5．3 生物質冷凍
本章主要符號
思考題
習題
參考文獻
第5章 質量傳遞
5．1 傳遞機理——對流擴散
5．1．1 層流擴散
5．1．2 湍流擴散
5．1．3 對流傳遞的簡化處理——傳質係數
5．2 層流質量傳遞
5．2．1 液膜中的擴散
5．2．2 圓管內的傳質
5．2．3 泰勒分散
5．3 對流傳質基本理論
5．3．1 傳質邊界層
5．3．2 湍流傳質
5．3．3 相際傳質
5．4 質量傳遞原理的應用
5．4．1 分離與傳質
5．4．2 反應與傳質
5．4．3 傳熱與傳質
本章主要符號
思考題
習題
參考文獻
第6章 傳遞現象基本方程及應用
6．1 傳遞現象基本方程
6．1．1 動量傳遞微分方程組(運動方程)
6．1．2 能量傳遞微分方程(傳熱方程)
6．1．3 質量傳遞微分方程(擴散方程)
6．2 定解條件
6．2．1 初始條件和邊界條件
6．2．2 相界麵上的邊界條件
6．3 傳遞微分方程解法
6．3．1 變量置換法
6．3．2 分離變量法
6．3．3 拉普拉斯變換法
6．4 典型傳遞問題的簡化處理
6．4．1 低雷諾數下的繞流——爬流近似
6．4．2 高雷諾數下的繞流——邊界層近似
6．5 傳遞現象與聚閤物加工
本章主要符號
參考文獻
附錄
附錄一 常見物質黏度
一、水及空氣在常壓下的黏度
二、某些氣體及液體在常壓下的黏度
附錄二 壓力單位換算錶
附錄三 常見物質的熱導率
一、常用固體的熱導率
二、液體的熱導率
三、幾種氣體的熱導率
附錄四 常見物係擴散係數
一、某些物係在大氣壓強下的氣相擴散係數
二、稀溶液中擴散係數的實驗值
三、固體中的擴散係數
附錄五 誤差函數
附錄六 拉普拉斯變換錶

精彩書摘

　　第1章分子傳遞現象
　　動量、能（熱）量和質量的傳遞，普遍存在於自然界和工程領域。這三種傳遞現象既有各自的特點，又有許多共同的規律，這些規律可以在統一的基礎上闡述，亦可分彆討論，本書采取統一和分論結閤的方式。本章1。1節、1。2節，先介紹一些必需的基本概念，然後重點討論分子傳遞現象的基本定律及其應用。
　　1.1平衡過程與速率過程
　　在大量的物理和化學現象中，同時存在著正反兩個方嚮的變化，如固體的溶解和析齣、升華與凝華、對峙（可逆）化學反應等。當過程變化達到極限，就構成平衡狀態，如化學平衡、相平衡等。這時，正反兩個方嚮上的變化速率相等，淨速率為零。不平衡時，兩個方嚮上的速率不等，描述過程的一個或幾個變量將隨時間變化。物係偏離平衡狀態，就會發生某種物理量的轉移，使物係趨於平衡。
　　熱力學探討平衡過程的規律：考察給定條件下過程能否自動進行，進行到什麼程度，條件變化對過程有何影響等。
　　動力學探討速率過程的規律：化學動力學研究化學變化的速率及濃度、溫度、催化劑以及外場（光、電、磁）等因素對化學反應速率的影響；傳遞動力學研究物理變化的速率及有關影響因素，當然，還會涉及化學反應與傳遞的關係。
　　在物理學上，物體質量與速度的乘積被定義為動量。速度可認為是單位質量物體所具有的動量。因此，同一物質，速度不同，所具有的動量也就不同。處於不同速度流體層的分子或微團相互交換位置時，將發生由高速流體層嚮低速流體層的動量傳遞；當物係中各部分之間的溫度存在差異時，則發生由高溫區嚮低溫區的熱量傳遞；介質中的物質存在化學勢差異時，則發生由高化學勢區域嚮低化學勢區域的質量傳遞。化學勢的差異可以由濃度、溫度、壓力或電場力産生，而最為常見的是由於濃度差導緻的質量傳遞，此時混閤物中某個組分將由其濃度高處嚮低處擴散傳遞。

前言/序言

好的，這裏為您準備瞭一份針對一本假設的、與《傳遞現象導論（戴乾策）（二版）》內容完全無關的圖書的詳細簡介。為瞭達到您要求的風格和字數，我將以一本關於“復雜係統動力學與信息熵的跨學科應用研究”的專著為例進行撰寫。 --- 復雜係統動力學與信息熵的跨學科應用研究 作者： [此處填寫虛構作者姓名] 齣版社： [此處填寫虛構齣版社名稱] 導論：穿越界限的認知疆域 本書旨在構建一個跨越物理學、信息論、生物學和經濟學等多個學科的宏大理論框架，核心聚焦於“復雜係統動力學”如何通過“信息熵”的視角得到量化和理解。在當代科學研究中，孤立學科的突破日益睏難，真正的創新往往誕生於學科的交叉地帶。本書正是試圖在係統的演化、自組織行為與信息流動的內在機製之間建立起一座堅實的橋梁。 我們不再將係統視為孤立的機械集閤，而是將其視為一個不斷處理、存儲和耗散信息的動態實體。從星係的形成到細胞的代謝，從金融市場的波動到社會群體的決策，其背後都蘊含著一套支配信息在結構中如何傳遞、轉換和降級的共同規律。本書摒棄瞭傳統還原論的局限，倡導一種更高層次的湧現性（Emergence）視角，即宏觀的復雜行為如何從微觀層麵的簡單規則和信息交互中“生長”齣來。 第一部分：動力學基礎與非平衡態的數學刻畫 本部分深入探討瞭支撐復雜係統演化的核心數學工具。我們首先迴顧瞭經典耗散係統理論，如洛倫茲吸引子、範德波爾振子等，但重點迅速轉嚮非平衡態熱力學的最新進展。 第一章：從平衡到非平衡的範式轉移 本章詳細闡述瞭為何信息熵，而非玻爾茲曼熵，成為描述遠離平衡態係統的關鍵度量。我們引入瞭巨正則係綜的概念，並將其應用於開放係統中物質和能量的交換過程。特彆地，我們解析瞭弗蘭剋-卡德納斯（Frank-Kardonas）不等式的推廣形式，該不等式量化瞭係統在維持低熵穩態過程中所必須嚮環境輻射的信息耗散率。這為理解生命係統的“負熵流”提供瞭嚴格的數學基礎。 第二章：隨機過程與漲落的權力 復雜係統本質上是隨機的。本章聚焦於馬爾可夫過程、隨機微分方程（SDEs）以及朗之萬動力學在描述係統內在噪聲和外部擾動下的行為。我們著重分析瞭平均場理論的局限性，並介紹瞭如何利用路徑積分方法來計算係統在特定宏觀狀態下齣現概率的精確度量。討論涵蓋瞭從顆粒流體中的自發團聚到神經元網絡中尖峰同步的隨機驅動機製。 第二部分：信息熵作為係統的結構探針 信息論不再僅僅是通信工程的工具，它已成為我們洞察係統內部連接性和有效性的核心語言。本部分將信息論的嚴格性應用於結構分析。 第三章：結構熵與網絡拓撲的深度關聯 我們提齣瞭結構熵（Structural Entropy, $S_{ ext{struct}}$）的概念，它衡量一個網絡（無論物理連接還是功能關聯）中信息路徑的復雜性和冗餘程度。本章詳細對比瞭香農熵、Renyi熵和Tsallis熵在描述不同類型網絡（如無標度網絡、小世界網絡）時的適用性與局限。通過對圖譜理論的矩陣分析，我們展示瞭如何通過係統的特徵值譜來預測信息在網絡中的傳播速度和魯棒性。例如，我們提供瞭定量分析錶明，金融市場中信息流的過度集中（低結構熵）往往是係統性風險的前兆。 第四章：互信息與因果推斷 理解復雜性，必須理解組件之間的依賴關係。本章的核心是互信息（Mutual Information, MI）及其在識彆係統內因果關係中的應用。我們區分瞭相關性與真正的“信息傳遞”——即傳輸熵（Transfer Entropy, TE）。通過對高維時間序列數據的分解，我們構建瞭一種新的算法來分離“驅動者”和“響應者”。這一方法在分析氣候模型中的區域耦閤強度，以及在基因調控網絡中確定關鍵調控因子方麵展現齣強大的威力。 第三部分：跨尺度應用：從自組織到經濟演化 理論的價值在於其應用能力。本部分將前兩部分的理論工具應用於現實世界中的兩大復雜係統領域。 第五章：耗散結構與耗散信息流在生命係統中的體現 生命被視為在能量耗散中維持自身有序性的經典例子。本章將普裏高津的耗散結構理論與信息熵的耗散機製相結閤。我們分析瞭細胞如何通過信息反饋迴路來維持穩態（Homeostasis），並詳細研究瞭代謝網絡中的信息瓶頸——即係統必須在處理速度和信息保真度之間進行權衡。具體案例包括光閤作用中能量捕獲的效率優化，以及免疫係統識彆“自我”與“非我”的信息編碼策略。 第六章：經濟動力學：信息摩擦與市場湧現 在經濟學領域，我們摒棄瞭經典經濟學的理性人假設，轉而采用基於信息流動的代理人模型。本章將市場視為一個巨大的非平衡信息處理係統。我們探討瞭“信息不對稱”如何轉化為“熵增”驅動的非均衡狀態。通過引入“決策熵”這一新指標，我們量化瞭市場參與者信息完整性的下降對價格波動的影響。研究錶明，在金融危機爆發前夕，市場信息流的有效性（Effective Complexity）急劇下降，預示著係統從有序到混沌的臨界點。 結論：邁嚮統一的復雜性科學 本書的終極目標是推動一個更具統一性的復雜性科學的形成。通過將動力學描述與信息度量融為一體，我們提供瞭一種新的語言來描述宇宙萬物中從簡單到復雜的轉變過程。未來的研究方嚮將集中於如何將量子信息論的原理納入宏觀係統的演化模型，以及如何利用人工智能算法來自動化地從高維觀測數據中提取係統的核心信息度量。本書不僅是理論的梳理，更是對下一代科學範式的一次熱切展望。 --- （字數估算：約1500字）

評分☆☆☆☆☆

初次接觸這本書，我最先感受到的是它嚴謹的學術態度和係統性的知識構建。不同於一些泛泛而談的科普讀物，這本書的內容顯得非常紮實，從最基礎的物理概念齣發，層層遞進，逐步深入到各種傳遞現象的本質。作者在闡述每一個理論時，都引用瞭大量的經典實驗和數學推導，這讓我能夠清晰地理解這些理論是如何被建立起來的，也體會到瞭科學研究的嚴謹性和邏輯性。對於我這樣一個在物理學領域有過一定學習經曆的人來說，這本書提供瞭一個非常好的迴顧和深化理解的平颱。例如，在講解動量傳遞時，作者詳細梳理瞭牛頓第二定律在不同參考係下的應用，並巧妙地將其與流體力學中的邊界層理論聯係起來，揭示瞭動量在介質內部的擴散機製。這種跨領域的知識整閤，讓我對傳遞現象有瞭更全麵和深刻的認識。此外，書中在每一章的結尾都設置瞭習題，這些習題的難度適中，既能幫助讀者鞏固所學知識，也能激發進一步的思考。我嘗試做瞭一些習題，發現它們確實能夠有效地檢驗我對理論的掌握程度，並且常常能引導我發現之前未曾注意到的細節。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，讓我對“傳遞現象”這個概念有瞭全新的認識。我之前一直以為它隻是關於熱量、動量和質量的簡單流動，但這本書徹底顛覆瞭我的看法。作者以一種非常宏觀的視角，將這些看似獨立的現象統一起來，揭示瞭它們背後共同的物理規律。我尤其喜歡他在引言部分提齣的觀點，即傳遞現象是宇宙中最基本、最普遍的規律之一，它貫穿於宏觀世界的運動和微觀世界的相互作用。在講解過程中，作者巧妙地運用類比和對比，將各種傳遞現象聯係起來，比如通過對比熱傳導和電傳導的相似性，來闡述傳導機製的共性；通過分析流體中的對流現象，來展示動量和質量的協同傳遞。這種“以不變應萬變”的講解方式，不僅加深瞭我對各種傳遞現象的理解，更重要的是，培養瞭我一種跨學科的、係統性的思考能力。我能夠將他在書中學習到的方法和思路，靈活地應用到其他領域的研究中。這本書不僅僅是一本物理學的書籍，更是一本關於如何認識和理解世界的“鑰匙”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的第一印象。深邃的藍色背景，點綴著簡潔而有力的白色綫條，勾勒齣抽象的能量流動示意圖，仿佛預示著書中將要探索的深奧物理世界。當我翻開書頁，撲麵而來的是清晰的字體和閤理的排版，即便內容本身涉及到一些復雜的概念，閱讀起來也不會感到絲毫的擁擠和雜亂。作者的寫作風格也非常引人入勝，他能夠用相對通俗易懂的語言，將那些看似遙不可及的物理原理娓娓道來。舉個例子，在講解熱傳導的章節，作者並沒有直接拋齣傅裏葉定律，而是從日常生活中熱量傳遞的現象入手，比如一杯熱咖啡如何逐漸冷卻，或者一塊金屬在火上如何被加熱。通過這些生動的類比，讀者能夠迅速建立起感性的認識，為後續的理論學習打下堅實的基礎。我尤其欣賞的是書中大量的插圖和圖錶，它們並非簡單的裝飾，而是起到瞭至關重要的輔助作用，將抽象的概念可視化，使得復雜的物理過程一目瞭然。總而言之，這本書在外觀設計和閱讀體驗上都做得非常齣色，足以吸引讀者沉浸其中，探索科學的魅力。

評分☆☆☆☆☆

讀這本書的過程，更像是一場與作者思想的深度對話。他不僅僅是在傳授知識，更是在引導讀者如何去思考，如何去分析和解決問題。作者在書中並沒有迴避那些“為什麼”和“怎麼樣”，而是試圖通過清晰的邏輯鏈條，帶領讀者一步步地解開這些謎團。我印象最深刻的是關於質量傳遞的章節，作者並沒有僅僅停留在物質的擴散和對流，而是深入探討瞭化學反應速率、相變等因素如何影響質量傳遞的效率。他提齣的分析方法，例如利用守恒定律來建立數學模型，然後通過求解微分方程來預測物質的分布情況，給我帶來瞭很大的啓發。在處理一些復雜的工程問題時，這種建模和分析的思路非常有價值。更難能可貴的是，作者在講解過程中，會不時地穿插一些曆史故事和科學傢的軼事，這使得原本枯燥的理論知識變得生動有趣，也讓我們能夠體會到科學發展的艱辛與輝煌。讀這本書，我不僅學到瞭知識，更培養瞭一種科學的思維方式和探索精神。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性和指導性是我最為看重的方麵。它並非一本純粹的理論教科書，而是能夠與實際工程應用緊密結閤。作者在書中提供瞭大量的工程實例，從化工領域的反應器設計，到能源領域的傳熱問題，再到環境領域的汙染物擴散模擬，都進行瞭詳細的分析和闡述。通過這些實例，我能夠清晰地看到傳遞現象的理論是如何在實際工程中發揮作用的，也學習到瞭如何運用書中的理論工具來解決實際問題。例如，在講解能量傳遞時，作者詳細分析瞭翅片散熱器的工作原理，並給齣瞭如何優化翅片幾何參數以提高散熱效率的計算方法。這對於我日後在産品設計中處理熱管理問題提供瞭寶貴的參考。而且，書中還介紹瞭一些常用的數值模擬方法，例如有限元法和有限差分法，並提供瞭相應的算法思路，這對於我進一步學習和應用計算流體力學等工具非常有幫助。總的來說，這本書是一本集理論深度和實踐指導性於一體的優秀教材。