Handbook of Pumps and Pumping pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Elsevier Science Ltd

作者:Nesbitt, Brian

出品人:

页数:424

译者:

出版时间:

价格:$ 237.30

装帧:HRD

isbn号码:9781856174763

丛书系列:

图书标签:

• 泵
• 泵技术
• 流体机械
• 机械工程
• 工业设备
• 流体动力学
• 工程手册
• 泵选型
• 泵设计
• 管道系统

现代流体机械与系统设计原理 内容概要： 本书系统阐述了现代流体机械，特别是泵、压缩机、风机等旋转动力设备的设计、性能评估、运行优化及系统集成的前沿理论与工程实践。全书内容紧密围绕如何实现高效、可靠、智能化的流体输送与能量转换展开，旨在为从事流体机械设计、工艺流程构建、设备选型及维护的工程师和研究人员提供一套全面且深入的技术参考。 第一部分：流体力学基础与流动分析 (Foundations of Fluid Mechanics and Flow Analysis) 本部分首先回顾并深入探讨了与流体机械设计紧密相关的宏观和微观流体力学原理。 第一章：连续介质理论与守恒定律的工程应用 详细解析了纳维-斯托克斯方程在工程尺度下的简化与求解方法。重点讨论了雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）模型在模拟复杂湍流场中的适用性与局限性。引入了对非牛顿流体在高速流动和高剪切场中的本构关系，这对处理浆体、高粘度液体或气固两相流动的设备设计至关重要。此外，本章还深入分析了能量方程在变温、可压缩流体中的应用，特别是跨音速和超音速流动对叶轮气动性能的剧烈影响。 第二章：叶轮机械中的能量传递机制与基本参数 本章聚焦于流体机械的核心功能——能量的输入与提取。详细阐述了欧拉涡量方程的推导及其在理想叶轮设计中的应用。引入了叶轮机械的关键无量纲参数，如流量系数、扬程系数和效率，并探讨了特定转速（Specific Speed）在初步设备选型中的指导意义。深入剖析了进口角、出口角对流道内速度三角形的影响，这是精确预测理论扬程的基础。 第三部分：旋转机械的流道设计与优化 (Hydraulic Design and Optimization of Rotodynamic Machines) 本部分是全书的核心，专注于如何从零开始设计出具有最优水力性能的叶轮和蜗壳。 第三章：叶轮的水力学设计 从先进的设计理念出发，本章详细介绍了径流式、轴流式和混流式叶轮的几何构型选择标准。重点讲解了三维（3D）叶轮设计方法，包括子午面和子午面外流线的设计。对叶片数量、叶片展弦比、包角以及采用等值厚度法和等值厚度法进行详细对比分析。讨论了扩散叶片（Diffuser Blades）在提高出口能量回收效率中的作用。特别引入了对叶片表面边界层分离、二次流和诱导损失的定量评估方法。 第四章：蜗壳、导向叶片与二次流道设计 本章关注流体从叶轮排出后如何高效地汇集和引导。详细解析了蜗壳（Volute Casing）的设计准则，包括蜗舌间隙、扩散段的截面形状（如对数螺旋线、圆形截面）对脉动压力和噪音的影响。针对导向叶片（Guide Vanes）的结构，探讨了导叶与叶轮的匹配性研究，包括导叶的攻角控制和级间流道的水力学优化，旨在最小化级间回流和冲击损失。 第三部分：容积式机械的运动学与泄漏控制 (Kinematics and Leakage Control in Positive Displacement Machines) 本部分转向容积式设备的原理与结构，侧重于高压、高粘度流体输送中的机械效率保持。 第五章：容积式机械的基本原理与循环分析 分析了往复泵（如柱塞泵、隔膜泵）和旋转容积泵（如齿轮泵、螺杆泵）的运动学特征。详细介绍了容积效率的计算模型，重点剖析了活塞/转子运动轨迹对泵送平稳性的影响。深入研究了往复泵中的压力脉动特性及其对管道系统的共振影响，并给出了阻尼器的设计指南。 第六章：密封技术与内部泄漏的量化 容积式机械的效率受内部泄漏的制约极大。本章集中研究各种机械密封和轴封技术，如填料密封、机械端面密封和迷宫密封。对唇形密封和自润滑密封的性能进行对比分析。量化了齿轮泵、螺杆泵中由于齿隙、侧隙导致的内部短路流量，并阐述了如何通过精密加工和材料选择来最小化这些泄漏路径。 第四部分：系统集成、性能评估与运行可靠性 (System Integration, Performance Evaluation, and Reliability) 本部分将流体机械置于整个工艺系统环境中进行考察。 第七章：设备性能测试与标准规范 详细介绍了国际标准（如ISO、ANSI/API）中对流体机械性能试验的要求与流程。讲解了如何进行全工况点性能曲线的测量、验证与修正。讨论了试验台的设计要求，特别是流量测量、压力测量和功率输入的精度控制。对测试数据进行不确定度分析，确保结果的可靠性。 第八章：系统优化、抗气蚀与可靠性工程 本章关注如何将流体机械与管道系统、控制系统进行有效集成。深入探讨了系统阻力曲线对泵工作点的选择影响。 气蚀现象 被作为重点讨论对象，详细分析了必需净吸入压头（NPSHR）的理论模型（如Plitt模型、Souders模型）及其在不同工况下的修正。阐述了防气蚀的设计策略，包括入口流道优化、低吸头压力设计和诱导孔应用。最后，引入了基于可靠性工程的设备故障模式与影响分析（FMEA），指导预防性维护计划的制定。 第九章：先进诊断与智能运行 探讨了现代流体机械的在线监测技术，包括振动分析、轴承温度监测和油液分析。详细介绍了涡流传感器和激光多普勒测速（LDV）在叶轮内部流场诊断中的应用。对于智能运行，引入了基于传感器数据和机器学习算法的性能漂移检测、异常工况预警系统，旨在实现预测性维护，最大限度延长设备运行周期。 结论： 本书汇集了过去数十年流体机械领域从理论突破到工程实践的最新成果，不仅是工程师的实用手册，也是高等院校相关专业研究生深入研究的必备参考资料。它强调了跨学科知识（流体力学、材料科学、振动学和过程控制）在现代高效流体系统设计中的融合应用。

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