绝热工程便携手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:柳金海

出品人:

页数:296

译者:

出版时间:2008-5

价格:48.00元

装帧:

isbn号码:9787111238133

丛书系列:

图书标签:

• 绝热工程
• 热工
• 传热
• 节能
• 工程手册
• 工业设备
• 建筑工程
• 暖通空调
• 技术参考
• 便携手册

热力学基础与传热学应用：从理论到实践的系统指南 图书简介 本书旨在为工程技术人员、科研工作者以及相关专业学生提供一部全面、深入且高度实用的热力学与传热学理论基础和工程应用指南。我们精心构建了一个从基本概念到复杂系统分析的知识体系，重点关注热力学第一、第二定律的严格推导与实际问题中的应用，以及传热学三大基本机制——传导、对流、辐射——在工程设备设计与优化中的精细化处理。 第一部分：热力学核心原理与分析 本部分系统阐述了热力学的基本概念和定律，为理解能量转换与守恒奠定坚实的理论基础。 第一章：热力学基本概念与状态描述 详细介绍了系统的边界、环境、状态量（如温度、压力、体积）和热力学平衡态的定义。重点剖析了纯净物相和多相系统的相律，并对理想气体和真实气体的状态方程进行了详尽的对比和应用分析，特别是普朗克-勒丁格公式（Planck-Lederer equation）在描述高压或低温流体行为时的适用性讨论。 第二章：热力学第一定律与能量转换 深入探讨了功（体积功、流动功）和热量的本质，并严格推导了定容过程、定压过程和绝热过程中的能量平衡方程。内容涵盖了能量的量纲分析和单位一致性检查，特别强调了在开放系统（控制体）分析中对动能和位能变化的精确计算。此外，我们对能量的计量标准和不确定性分析进行了详细阐述。 第三章：热力学第二定律、熵与不可逆性 本章是理解能量品质和过程方向性的关键。我们从卡诺循环的理想化模型出发，引入了克劳修斯不等式和开尔文-普朗克表述，构建了熵（Entropy）的概念。详细分析了各种不可逆过程（如摩擦、非均匀温差传热）对系统熵增的影响，并引入了热力学第三定律在计算绝对熵时的意义。对火用（Exergy）分析的原理、计算方法及其在评估能源利用效率方面的优越性进行了深入的探讨。 第四章：热力学关系式与过程分析 本章专注于利用热力学势（内能、焓、亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能）进行过程分析。重点推导了麦克斯韦关系式，并展示了如何利用这些关系式结合物性表来计算温度、压力变化对物性参数的影响。对化学反应的热力学平衡，包括平衡常数与吉布斯自由能的关系进行了严谨的数学处理。 第二部分：传热学：机制、计算与工程应用 本部分聚焦于热量传递的三种基本模式，并结合工程实际，提供了从一维稳态分析到复杂瞬态问题的全套解决方案。 第五章：热传导——基础理论与稳态分析 本章详细阐述了傅里叶导热定律的微观基础。对一维稳态导热问题，包括平面壁、圆柱壁和球壳的分析进行了系统的推导，并引入了热阻概念来简化复合结构的计算。对含有内热源（如核反应堆、化学反应器）的导热问题进行了详细的案例分析，并探讨了材料热导率的温度依赖性。 第六章：对流传热学导论与边界层理论 对流传热被分解为自然对流和强制对流。本章首先介绍了流体力学基础，特别是边界层的形成、厚度确定及动量方程的简化。随后，引入了努塞尔数（Nusselt Number）的关联式，重点讲解了无量纲参数（雷诺数、普朗特数、格拉晓夫数等）在预测换热性能中的核心作用。对管内流动和管外流动（绕管）的经验关联式进行了分类和对比。 第七章：辐射传热与非透明介质 本章处理了不依赖于介质的能量传递方式。详细介绍了黑体辐射的普朗克定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律及维恩位移定律。对灰体、选择性表面和漫反射表面辐射强度的计算进行了深入分析，并着重讲解了形状因子（View Factor）的几何计算方法及其在复杂腔体换热中的应用，特别是处理相互辐射和表面发射率影响下的能量平衡。 第八章：耦合传热现象与瞬态分析 本章探讨了传导、对流和辐射的耦合效应，以及热量传递随时间变化的动态过程。对瞬态导热问题，如半无限大体、无限大平板的周期性加热问题，引入了相似解法和集总参数法的适用条件与局限性。对于对流-扩散耦合问题，讲解了流体动力学与热传递计算的耦合策略。 第三部分：工程应用与优化 本部分将理论知识转化为实际工程设计工具。 第九章：换热器设计与性能评估 全面介绍了各种类型的换热器（并流、逆流、错流），以及常用的设计方法，如LMTD法和NTU-effectiveness法。重点讨论了换热器污垢对性能的负面影响，并提供了定性和定量评估污垢热阻的方法。对高效紧凑型换热器的结构优化进行了案例分析。 第十章：热系统集成与节能策略 本章将热力学与传热学知识应用于整个工厂或建筑群的能源系统优化。讨论了热电联产（CHP）系统的可行性分析、余热回收的潜力评估，以及通过 Pinch 分析技术识别和消除系统中的热力学不可用能（火用损失）的工程流程。强调了在系统设计初期进行综合热平衡和火用分析的重要性，以实现最大的能源利用效率。 本书的特色在于其严谨的数学推导、详尽的工程图表和丰富的、贴近工业实际的算例，致力于为读者构建一个从宏观热力学平衡到微观传热机制的完整认知框架。

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说实话，作为一名主要负责能效审计的顾问，我手里各种能耗计算软件和旧版手册堆了一屋子，但大部分都是偏重理论计算的“重型武器”。这本《绝热工程便携手册》的价值恰恰在于它的“轻量化”和“实操性”。它没有陷入复杂的流体力学或传热学模型推导的泥潭，而是把重点放在了如何快速评估现有系统的热损失和优化潜力上。我特别喜欢它对“经济厚度”概念的阐述，它不再仅仅是给出K值和燃料成本的数学关系，而是结合了安装周期、材料寿命和回收期（Payback Period）的综合考量。书中有一张非常精妙的图表，展示了在能源价格波动预期下，如何动态调整初始绝热投入的决策逻辑。这对于说服客户进行前期资本投入，远比一堆纯理论数据有效得多。此外，它对特殊介质（如高粘度流体或相变材料PCM）的绝热需求也做了简要但有指导性的说明，虽然不如专业书籍深入，但作为现场快速参考，足以判断是否需要升级到更专业的解决方案。

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这本手册给我的感觉是，编写者一定不是坐在象牙塔里闭门造车。它的语言风格非常直接，甚至带着一点点“工程直觉”的色彩。例如，在谈论室外系统的防水和防紫外线保护层选择时，它直接指出了哪些新型聚合物材料在连续日晒下会在两年内出现脆裂，并推荐了传统的金属包覆层作为更稳妥的选择，这种近乎“经验教训总结”的叙述方式，在其他官方出版物中是很难看到的。我最近用它解决了一个老厂房内循环水管道的蒸汽凝结问题，手册里关于“倾斜角度对蒸汽疏水路径的影响”的几何分析部分，寥寥数语就点明了我们管道坡度不足的根本原因，并提供了调整坡度的最小要求。这种对“细节决定成败”的深刻理解，让这本书的阅读体验充满了发现的乐趣。它不是一本让你被动学习的书，而是一本激发你主动思考，并立刻付诸行动的工具。

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老实讲，我一开始对“便携”这两个字是持保留态度的，毕竟工程手册要涵盖足够深度和广度，体积通常不会太小。但拿到这本《绝热工程便携手册》后，那种扎实的装帧手感和恰到好处的开本，让人耳目一新。它显然在内容筛选上做了极大的取舍和聚焦，没有冗余的背景介绍，而是直奔核心参数和规范要求。我尤其欣赏其中关于防火和防爆标准兼容性的章节。在很多工业园区，绝热层不仅要保证热工性能，更要满足严苛的A类防火要求。这本书清晰地列出了不同绝热材料组合在特定厚度下通过的燃烧测试报告摘要，甚至还附带了不同国家和地区（比如API、ISO、国内GB标准）的关键差异点对比，这种跨标准的整合能力，对于我们做国际项目投标时简直是救命稻草。而且，它对常见的绝热系统失效模式的归类和诊断方法描述得绘声绘色，比如“机械损伤导致的局部热桥效应”和“热循环疲劳引起的密封失效”，每一种都有配套的维修快速检查清单，这对于项目维护阶段的故障排查效率提升是立竿见影的。

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这本《绝热工程便携手册》简直是为我们这些常年与高温、低温打交道的工程师们量身打造的宝典！我得说，从我打开它，翻阅前几页开始，就被那种扑面而来的专业性和实用性深深吸引住了。书里的内容编排得极为精妙，不是那种冷冰冰的理论堆砌，而是非常注重实际操作中的痛点。比如，在处理复杂几何形状管道的保温层厚度计算时，传统的教科书往往需要复杂的积分和迭代，让人头疼不已。但这本书里，直接提供了大量基于实际工况的简化图表和经验公式，配上清晰的案例分析，我只要对照着查阅，几分钟内就能得出可靠的初步设计数据。尤其值得称赞的是，它对于不同绝热材料在极端温度下的长期性能衰减预测部分，讲解得非常透彻，这对于保证大型化工装置的能效稳定运行至关重要。我记得有一次我们在处理一个接近零下150摄氏度的低温储罐时，对材料的韧性和水蒸气扩散阻力拿捏不准，翻阅这本手册后，其中关于深冷工况下复合绝热系统的多层结构优化建议，直接解决了我们当时的燃眉之急。这种即翻即用、直击要害的编排风格，让它完全超越了一本普通参考书的定位，更像是一个经验丰富的老前辈在耳边悉心指导，极大地提升了我们现场决策的效率和准确性。

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从排版和信息密度来看，《绝热工程便携手册》达到了一个教科书级别难以企及的平衡。页边距的留白恰到好处，不会让密密麻麻的公式和图表显得拥挤，阅读起来非常舒适，即使在光线不佳的设备间里翻阅，也能快速定位信息。我发现它在处理“管道支撑点热桥效应”的量化估算上做得尤为出色。通常，支撑点的热损失会被忽略，但对于高能耗系统，这部分损失可能占总热损失的5%以上。这本书不仅量化了不同支撑结构（如滑动支座、固定支座）的导热系数修正因子，还提供了针对不同管径的“热桥修正系数表”，这对于我们进行精细化能耗审计，提供了坚实的依据。总而言之，这本书成功地将复杂的传热学原理，转化成了可以直接用于项目设计、施工和运维的标准化工具集，真正体现了“便携”背后的“高效能”。

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