Advances in Chemical Engineering pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Lightning Source Inc

作者:Peppas, Nicholas A. (EDT)/ Sefton, Michael V. (EDT)

出品人:

页数:248

译者:

出版时间:2004-7

价格:$ 261.03

装帧:HRD

isbn号码:9780120085293

丛书系列:

图书标签:

• 化学工程
• 化工进展
• 化学反应工程
• 过程系统工程
• 分离工程
• 材料工程
• 催化工程
• 生物化工
• 工业化学
• 应用化学

好的，以下是一份关于《计算流体力学在石油天然气工业中的应用》的图书简介，内容详实，旨在介绍该领域的前沿技术和实践，同时完全避开您提到的《Advances in Chemical Engineering》的内容。 --- 图书简介：计算流体力学在石油天然气工业中的应用：从储层到管道的模拟与优化 本书聚焦于计算流体力学（CFD）在现代石油和天然气工业复杂系统中的深度应用、前沿算法以及工程实践案例。随着能源需求的持续增长和非常规油气资源的开发挑战日益增加，传统基于经验和简化模型的分析方法已难以满足对高效、安全和环境友好型生产系统的要求。本书旨在为从事油气勘探、开发、集输以及工艺优化的工程师、研究人员和高级学生提供一个全面而深入的参考指南，系统阐述如何利用先进的CFD技术解决行业内最棘手的多相流、传热、反应动力学及设备设计问题。 第一部分：理论基础与方法论的深化 本书的开篇部分对CFD在油气工程中的基础理论进行了严谨的梳理和拓展，确保读者对数值模拟的核心原理有坚实掌握。 第1章：油气工程中流体动力学的独特挑战 本章深入探讨了油气田环境的复杂性，包括高压、高温、腐蚀性介质、非常规岩石孔隙结构以及极端的剪切和湍流条件。重点讨论了传统欧拉-欧拉和欧拉-拉格朗日方法在处理油水气三相流动、气液夹带以及气泡/液滴变形与破碎时的局限性，并引入了更适合描述复杂界面运动的VOF（Volume of Fluid）和Lattice Boltzmann Method (LBM) 的最新进展。 第2章：多相流建模的先进技术 多相流是油气生产的核心难题。本章详细剖析了当前工业界主流的建模范式。内容涵盖了界面捕捉技术（如PLIC、CLSVOF），以及在湍流模型选择（如RANS、LES）对多相流模拟准确性的影响。特别引入了针对孔隙尺度模拟（Pore-Scale Simulation）的格子玻尔兹曼方法，展示其如何揭示多孔介质内流动机理，为提高驱油效率提供微观洞察。 第3章：耦合与多尺度模拟策略 现代油气工程问题往往涉及流体、固体变形（如裂缝扩展）、热量传递甚至化学反应的强耦合。本章系统介绍了流体-结构相互作用（FSI）在钻井振动、管道屈曲分析中的应用。同时，详细阐述了如何构建多尺度模拟框架，实现从纳米级的催化剂表面反应到米级设备乃至公里级储层的耦合分析，这是实现“数字油田”和“数字孪生”的关键技术路径。 第二部分：关键工程领域的CFD应用实例 本书的第二部分将理论转化为实际的工程解决方案，通过大量案例研究展示CFD在油气工业价值链各个环节的强大效能。 第4章：储层开采与非常规油气模拟 针对页岩气、致密油等非常规储层的特点，本章重点讨论了水力压裂过程的模拟。内容包括：裂缝网络生成与扩展的动态建模、压裂液在复杂裂缝系统中的流动行为、支撑剂的运移与架桥效应。此外，还探讨了CO2驱油（EOR）中气液界面传输现象的CFD分析，旨在优化注入策略和提高采收率。 第5章：井下工具与钻井过程的流体力学 钻井过程中的井筒流动控制至关重要。本章详细分析了钻井液（泥浆）在环空中的流动特性，包括非牛顿流体（如剪切稀化流体）的压力降预测和固相悬浮稳定性模拟。同时，研究了随钻测量（MWD）和随钻测井（LWD）工具周围的流场畸变，以提高测量精度。 第6章：集输管网与分离器的设计优化 长距离油气集输系统的稳定运行依赖于对流动模式的精准控制。本章深入研究了湿气管道中的水合物生成风险、冻堵预防，以及集输管网中的气液分离过程。重点展示了如何利用CFD优化旋风分离器、旋流器和塔式分离器的内部构型，以在更小的设备体积内实现更高的分离效率，并有效抑制喘振现象。 第7章：炼化过程中的反应器工程 在油气加工和炼化环节，CFD是优化反应器性能的核心工具。本章关注催化裂化（FCC）单元、加氢精制单元中的流化床反应器。分析了颗粒物料的返送、气固两相的混合均匀性、催化剂的再生效率，以及局部热点（Hot Spot）的形成机制，为提升转化率和延长催化剂寿命提供数值依据。 第三部分：软件、数据与未来展望 第8章：高保真模拟的计算资源与后处理 要实现前述复杂系统的精确模拟，需要强大的计算资源和高效的后处理技术。本章讨论了高性能计算（HPC）集群在处理大规模网格和瞬态问题中的作用，包括并行计算策略（如MPI、OpenMP）。同时，介绍了先进的后处理工具，用于提取关键工程参数，如界面面积体积密度（Sauter Mean Diameter）、湍流耗散率和局部传质系数。 第9章：数据驱动与人工智能在CFD中的融合 面向未来，本书探讨了CFD与其他工程数据（如生产历史数据、传感器数据）的集成。介绍了如何利用机器学习和深度学习方法校准或替代昂贵且耗时的物理模型（Surrogate Modeling），以实现对油气生产系统的实时预测和快速优化迭代，加速从模拟到决策的转化过程。 --- 本书的特点： 深度与广度兼备： 覆盖了从微观孔隙尺度到宏观管网尺度的全系列应用。 面向工程实践： 案例选取均源自油气工业中的真实挑战，强调结果的可解释性和工程可行性。 关注前沿技术： 详细介绍了格子玻尔兹曼方法、多尺度耦合以及AI辅助模拟等最新的研究方向。 本书不仅是从事CFD的专业人士的实用手册，更是油气行业寻求技术突破、提高运营效率和保障资产安全的重要参考书。 ---

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