Positive Displacement Pumps pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:AIChE

出品人:

页数:96

译者:

出版时间:2007-9

价格:419.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780470180976

丛书系列:

图书标签:

• 泵
• 正排量泵
• 流体机械
• 机械工程
• 工业设备
• 泵技术
• 流体动力
• 工程技术
• 机械设计
• 泵应用

隔绝之潮：流体力学与智能控制的交汇 本书并非关于“正排量泵”的著作。 相反，它深入探索了流体力学领域中，那些依赖于非接触式或连续作用原理来驱动和管理流体运动的复杂系统。本书旨在为工程师、研究人员以及对先进流体动力学感兴趣的专业人士，提供一个全面而深入的视角，聚焦于如何利用创新的物理机制和尖端的控制算法，实现对流体介质的精确、高效和可预测的操控。 全书分为六大部分，结构严谨，层层递进，从基础理论到前沿应用，勾勒出一幅宏大的流体控制蓝图。 --- 第一部分：流体动力学基础与非接触式驱动原理 (Foundations of Fluid Dynamics and Non-Contact Drive Principles) 本部分首先回顾了经典流体力学中的连续介质假设，并迅速过渡到本书的核心关注点：非定常、非保守力场下的流体行为建模。我们摒弃了周期性体积置换的概念，转而关注于如何通过动量传递和界面张力来驱动流体。 湍流与层流的能量耗散模型： 详细分析了在高速、高剪切率下的能量如何在流体内部转化为热能，重点介绍了基于雷诺应力模型的改进方法，特别是针对微通道和非牛顿流体环境下的修正因子。 电磁流体动力学（MHD）基础： 深入探讨了在强磁场作用下，导电流体（如等离子体或液态金属）的运动规律。本章详述了洛伦兹力的精确计算及其对流场速度剖面的影响，并引入了法拉第电磁泵的理论极限分析。 声波与超声波驱动机制： 分析了高频声波在液体中产生的微射流（Microjet）和空化现象。重点研究了驻波场与行波场中压力梯度对悬浮颗粒和液滴的捕获与输运效率的量化关系。 气动弹性与流固耦合（Aeroelasticity and Fluid-Structure Interaction - FSI）： 考察了流体与柔性结构间的相互作用，特别是当流体通过振荡或弯曲的腔壁时，能量如何被捕获和重新分配。这为后续的气动驱动和喷射系统设计奠定了理论基础。 --- 第二部分：连续作用式泵送系统的高级分析 (Advanced Analysis of Continuous Action Pumping Systems) 本部分将研究那些不依赖于封闭腔体周期性容积变化的流体输运设备，如叶轮机械、射流泵和气举系统。 离心力场下的涡旋动力学： 详细解析了离心泵叶轮后方流动的复杂性，包括二次流、回流区（Recirculation Zones）的形成条件与对泵效的负面影响。引入了基于拉格朗日坐标系的粒子追踪方法来量化这些能量损失。 射流泵（Ejector/Jet Pump）的效率优化： 聚焦于动量交换理论。分析了高能驱动流与低能被吸入流的混合区长度、湍流剪切层的厚度如何决定最终的扬程和流量关系。本书提出了一种基于边界层理论的混合效率预测模型，优于传统的经验公式。 气举和气泡输送系统（Air Lift and Bubble Conveyance）： 探讨了利用气体在液体中上升产生的浮力差来提升液体的过程。重点在于多相流动的界面动力学，包括气泡的形状演化、破裂与合并对整体气液两相流速的影响。 --- 第三部分：微流控与界面现象的精确操控 (Precise Manipulation in Microfluidics and Interfacial Phenomena) 在微尺度下，表面张力和电动力学主导流体行为。本部分专门探讨这些现象如何被用来构建高度集成的流体处理平台。 电润湿现象（Electrowetting）与液滴转移： 深入分析了在外部电场作用下，润湿角（Contact Angle）的动态变化机制。本书详细推导了驱动液滴移动所需的最小电压阈值，并设计了用于高通量筛选的电润湿阵列的拓扑优化算法。 光驱动流体运动（Photothermally Driven Flow）： 考察了特定波长光照引起局部温度梯度，从而产生热毛细效力（Thermocapillary Effect）驱动流体运动的现象。对光吸收材料的选择、光斑的尺寸和功率密度对流体速度场的耦合效应进行了严格的数值模拟。 微通道中的非牛顿流体输运： 针对高分子溶液或生物悬浮液，分析了剪切速率依赖性粘度对通道内压力降的影响。引入了Carreau模型和Power-Law模型的参数辨识方法，并讨论了在低雷诺数下，非对称剪切梯度如何影响混合效率。 --- 第四部分：先进控制理论在流体系统中的应用 (Advanced Control Theory in Fluidic Systems) 本部分将流体系统的物理模型与现代控制工程相结合，旨在实现对流体状态（压力、速度、温度）的实时、自适应调节。 基于模型预测控制（MPC）的压力稳定： 针对易受扰动的输送管网，建立了流体动力学的简化状态空间模型。重点展示了如何使用MPC算法，通过实时调整驱动设备的输入信号（如电机转速或电磁激励频率），来补偿系统模型的不确定性和外部负载变化，从而维持恒定的出口压力。 非线性反馈与鲁棒性设计： 讨论了如何处理流体系统固有的强非线性和耦合性。引入了滑模控制（SMC）和自适应控制策略，用于在系统参数发生显著漂移（如管道磨损或流体密度变化）时，保证控制性能的稳定性。 传感器融合与状态观测： 探讨了如何通过融合来自不同类型传感器（如压力传感器、超声波流量计、光学粒子追踪数据）的信息，利用卡尔曼滤波或扩展卡尔曼滤波（EKF）来估计系统内部不可直接测量的关键状态变量，如流场速度分布。 --- 第五部分：高能流体系统中的热力学与材料科学挑战 (Thermodynamics and Materials Science Challenges in High-Energy Fluid Systems) 当流体输送涉及极端条件或腐蚀性介质时，材料的选择和能量管理的效率成为关键瓶颈。 极端温度下的流体热交换效率： 分析了在接近临界点或超临界流体输送过程中，管道壁面热边界层的行为。提出了用于评估长距离输送中热损失的修正的Dittus-Boelter方程，并讨论了隔热材料的性能衰减模型。 腐蚀性与侵蚀性介质的材料选择： 深入比较了耐腐蚀合金、陶瓷涂层和高分子复合材料在强酸、强碱和高固含量浆料环境下的服役寿命。重点分析了应力腐蚀开裂（SCC）和气蚀（Cavitation Erosion）的耦合作用机制。 能量密度与系统小型化： 探讨了在保持流体输送能力的同时，如何通过提高驱动机制的能量密度来实现系统的小型化和轻量化，特别是针对航空航天和便携式设备的需求。 --- 第六部分：前沿展望与系统集成 (Frontier Prospects and System Integration) 本书的最后一部分展望了流体驱动与控制领域的未来方向，特别是数字化和自主性方面的突破。 数字孪生与仿真验证： 介绍了如何为复杂的流体系统构建高保真度的“数字孪生”模型。讨论了如何利用并行计算和GPU加速技术，实现从设计阶段到实时运行的无缝仿真验证闭环。 AI驱动的系统诊断与预测性维护： 研究了如何利用深度学习模型（如LSTM和Transformer网络）来分析传感器历史数据，识别早期异常模式，从而预测设备故障（如轴承磨损或堵塞）发生的时间窗口。 模块化与可重构流体系统： 讨论了基于微机电系统（MEMS）和快速原型制造技术，构建具有可重新配置流道和驱动单元的模块化流体平台，以适应不断变化的任务需求。 --- 总结： 本书以严谨的理论分析为基石，聚焦于流体动量、能量和界面在连续作用下的复杂演化，结合了最新的控制工程方法，为读者提供了超越传统容积式泵送概念的全新视野，引领读者进入一个更加高效、精确和智能化的流体管理时代。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆