Electricity for Refrigeration, Heating, and Air Conditioning pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Cengage Learning

作者:Russell E. Smith

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2008-06

价格:USD 189.95

装帧:Paperback

isbn号码:9781418056254

丛书系列:

图书标签:

• Refrigeration
• Air Conditioning
• HVAC
• Electricity
• Electrical Engineering
• Heating
• HVAC Systems
• Electrical Systems
• Troubleshooting
• Wiring Diagrams

深入理解现代流体动力学原理与应用 本书旨在为工程、物理及相关领域的专业人士、高级学生和研究人员提供一套全面、深入且实用的流体动力学理论基础与前沿应用指南。我们聚焦于从微观尺度到宏观现象的完整体系构建，强调数学严谨性与工程实践的紧密结合。 本著作并非对电力系统或热力循环的传统综述，而是将焦点完全置于物质在流体状态下运动的内在规律、控制方程的求解技巧以及复杂流动现象的分析方法。 --- 第一部分：流体静力学与本构关系的基础构建 本部分首先奠定流体力学分析的数学基石，并详细阐述流体作为一种特定物质状态的物理特性。 第一章：流体的定义、分类与基本性质 本章探讨流体的本质定义，区分牛顿流体与非牛顿流体，并详细分析粘性、密度、压缩性、表面张力等关键热力学和运动学性质。重点讨论了流体的微观结构如何决定其宏观行为，包括流体的本构方程在不同应力状态下的形式推导。我们深入探讨了流体的状态方程及其在不同温度和压力条件下的适用性。 第二章：流体静力学：平衡与浮力 本章集中于流体处于静止状态下的力学分析。内容涵盖静水压力随深度的变化规律、帕斯卡原理的应用，以及关键的平衡方程（欧拉方程的静止形式）。我们详细分析了浸没曲面上的总压力、压力中心的概念，并提供了浮力、阿基米德原理的严格推导。针对复杂边界形状的受力计算，提供了积分和数值方法指导。 第三章：流体运动学：描述与描述工具 流体运动学的核心在于如何准确描述流体质点的运动。本章区分了拉格朗日和欧拉描述方法，并详细阐述了流线、迹线和时间线之间的关系。内容延伸至流体物质导数（Material Derivative）的推导及其在动力学方程中的核心地位，以及应变率张量和涡度（Vorticity）的概念，为后续的动量分析做准备。 --- 第二部分：流体力学控制方程的推导与应用 本部分是全书的核心，详细推导了描述流体运动的四大基本守恒定律——质量、动量、能量和角动量——的微分形式和积分形式。 第四章：质量守恒：连续性方程 本章从物质导数的角度出发，严格推导了不可压缩流体和可压缩流体（包括磁流体力学背景下的适用形式）的连续性方程。特别强调了在笛卡尔、柱坐标和球坐标系下的方程表达，并探讨了通量边界条件的应用。 第五章：动量守恒：纳维-斯托克斯（Navier-Stokes, N-S）方程 纳维-斯托克斯方程是流体力学分析的基石。本章详细推导了牛顿流体的动量守恒方程，区分了牛顿流体和粘性流体的粘性应力项。内容包括： 1. 无粘流体：欧拉方程的推导及其在势流理论中的应用。 2. 粘性流体：完整N-S方程的讨论，及其在特定简化情况（如层流、完全发展流动）下的简化形式。 3. 非正交坐标系下的N-S方程：为复杂几何结构下的建模提供工具。 第六章：能量守恒与热力学耦合 本章将流体力学与热力学相结合，推导了考虑粘性耗散和热传导的能量方程。内容涵盖： 1. 热传导项：傅里叶定律在流体中的体现。 2. 粘性耗散函数：粘性功转化为热能的量化。 3. 热力学状态关系的嵌入：如何在N-S框架中处理温度和密度的耦合变化（尤其在高温或高压流动中）。 --- 第三部分：经典流动分析与求解策略 本部分侧重于对标准流场问题的解析解法、近似模型以及数值方法的介绍。 第七章：无粘流动与势流理论 本章探讨了当粘性影响可以忽略不计时（雷诺数远大于1的区域），流动的简化处理方法。重点分析了速度势函数和流函数，导出了二维势流的拉普拉斯方程，并详细介绍了共形映射（如希洛-特雷茨变换）在求解机翼绕流和复杂管道流动中的应用。 第八章：粘性流：边界层理论的兴起 针对高雷诺数流动中速度梯度集中于壁面的现象，本章深入剖析了普朗特边界层方程。 1. 平板上的层流：布劳修斯（Blasius）方程的推导与近似解法。 2. 动量积分法：利用伯努利积分方法对边界层厚度和阻力系数进行估算。 3. 分离现象：讨论了压力梯度对边界层分离的影响及其物理后果。 第九章：管道流动与内部流 本章集中于封闭通道内的流动问题。内容包括： 1. 达西-韦斯巴赫公式：基于能量原理的宏观分析。 2. 摩擦因子：层流（Haigen-Poiseuille）与湍流（Moody图的理论基础）下的摩擦因子确定。 3. 局部阻力：弯管、阀门等附件引起的能量损失的经验模型与理论解释。 第十章：湍流模型与统计描述 湍流是自然界和工程中最普遍的复杂流动形式。本章避免了对传统热力循环的讨论，转而深入湍流的内在机理： 1. 湍流的特征：时间平均化技术（Reynolds Averaging），雷诺应力的引入。 2. 湍流模型基础：从零方程模型到k-ε和k-ω模型的建立与局限性分析。 3. 大涡模拟（LES）：对亚网格尺度的建模思路介绍。 --- 第四部分：高级主题与现代计算方法 本部分关注于跨越宏观与微观界限的复杂问题，并提供了现代工程分析的计算工具概览。 第十一章：可压缩流：激波与等熵流动 本章专为高马赫数流动设计，探讨了气体动量、能量和连续性在压缩性显著时的耦合效应。内容涵盖： 1. 等熵关系：声速、马赫数、滞止量之间的关系。 2. 正激波与斜激波：斜激波关系图（Oblique Shock Relations）的推导，及诺伊曼/冯·诺依曼自激波理论简介。 3. 拉伐尔喷管：超音速流动的产生机理与设计参数。 第十二章：多相流与界面现象 本章将分析两种或多种流体（气-液、固-液等）共存的流动系统，这是许多工业过程的关键挑战。讨论了欧拉-欧拉模型、欧拉-拉格朗日模型的基本框架，以及界面传递现象（动量、质量、热量交换）的量化方法。 第十三章：计算流体力学（CFD）导论与网格生成 本章提供了一个实用的计算框架，用以求解前述的复杂微分方程组。 1. 离散化基础：有限体积法（FVM）的详细介绍，其在守恒律问题中的优势。 2. 压力-速度耦合算法：SIMPLE、PISO 等算法的迭代流程。 3. 网格依赖性：网格质量、边界层网格的构建对于求解精度的影响。 本书内容严格围绕流体在大自然和工程系统中的运动物理学展开，为读者提供一套坚实的理论武器，用于分析和设计涉及气体或液体运动的任何复杂系统，而非侧重于电力、制冷或空调系统的具体设备运作原理。

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这本书的出版，对于那些希望深入了解制冷、供暖和空调系统背后“动力源”的读者来说，无疑是一份厚礼。我个人对HVAC系统的工作原理一直充满好奇，特别是它们是如何利用电力来实现舒适的室内环境的。我猜想，这本书会从最基础的电学原理开始，层层递进，讲解电力的产生、传输以及在各种HVAC组件中的应用。例如，我很好奇，压缩机、风扇电机是如何通过电流驱动的，以及它们在不同运行模式下对电力的需求有何不同。书中很可能还会涉及感应式电机、同步电机等不同类型的电机，以及它们各自的优缺点和适用场景。对于现代HVAC系统来说，电子控制系统是其智能化的关键，书中想必会对电路板、微控制器、传感器（如温度、湿度、压力传感器）的工作原理以及它们之间如何相互通信进行详细的解析。此外，电气安全是任何与电力相关的领域都必须高度重视的部分，我期待书中能提供关于安全操作规程、接地保护、断路器选择等方面的详细指导。这本书将有助于读者在理论和实践上建立起一套完整的HVAC电气知识体系。

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这本书给我最大的惊喜在于其对基础理论的清晰讲解，同时又紧密结合实际应用。我一直对HVAC系统中电能如何转化为冷暖空气感到好奇，而这本书似乎提供了一条清晰的学习路径。我猜想，书中会从电的基本概念讲起，比如电压、电流、电阻，然后逐步深入到交流电和直流电的特性，以及它们如何在HVAC设备中得到应用。对于像空调压缩机这样的核心部件，我期待书中能够详细解释电机的启动原理、运行方式以及可能出现的故障排除。另外，许多HVAC系统都配备了复杂的控制面板和电子元件，例如温控器、继电器、接触器等，这些都是通过电力信号来工作的。我非常期待书中能对这些组件进行详尽的分析，解释它们是如何接收指令、处理信息并控制系统运行的。对于电气安全，这同样是一个至关重要的方面，书中应该会强调正确的接线方式、过载保护以及如何避免触电风险。这本书的内容很可能不仅仅停留在理论层面，还会通过图表、案例分析等方式，帮助读者将所学知识转化为解决实际问题的能力，从而成为一名合格的HVAC技术人员。

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这本书的封面设计相当朴实，一眼就能看出它是那种专注于内容的实用型教材。封面上“Electricity for Refrigeration, Heating, and Air Conditioning”几个大字，简洁明了地勾勒出了其核心主题。我猜想，这本书的内容会非常深入地探讨制冷、供暖和空调系统背后的电力原理。考虑到这些系统往往涉及到复杂的电路、传感器、控制器以及各种电机和压缩机，电力知识的掌握对于理解和维修它们至关重要。我期待书中能够详细阐述交流电和直流电在这些应用中的区别和作用，例如，不同类型的电机如何利用电能转化为机械能来驱动风扇和压缩机。此外，对于许多现代HVAC系统而言，电子控制单元（ECU）和微处理器扮演着越来越重要的角色，它们通过精确的电力信号来调节温度、湿度和空气流量。这本书很可能会深入讲解这些电子元件的工作原理，以及它们如何与感应器（如温度传感器、压力传感器）协同工作，从而实现高效和智能的系统运行。也许还会涉及电力安全方面的知识，比如接地、断路器和保险丝的使用，这对于任何从事相关技术工作的人来说都是不可或缺的。整体而言，这本书似乎是一份宝贵的参考资料，旨在为读者提供一套扎实的电力基础，以便他们能够自信地应对制冷、供暖和空调领域的各种技术挑战。

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我注意到这本书的标题“Electricity for Refrigeration, Heating, and Air Conditioning”，光是这个名字就充满了实用性和专业性，让我对它的内容充满了期待。我猜想，这本书会像一本详尽的“电路地图”，带领读者深入探索HVAC系统中错综复杂的电力连接。从最基础的交流电和直流电在不同制冷、供暖设备中的应用，到更复杂的电机驱动技术，都应该会得到深入的阐述。我尤其好奇书中对于不同类型电机的介绍，比如在空调系统中广泛使用的电容式分相启动电机，以及在大型制冷设备中可能使用的三相感应电机，它们的启动原理、运行特性以及维护注意事项应该都会被涵盖。同时，现代HVAC系统越来越智能化，离不开各种电子控制元件，如继电器、接触器、固态继电器等，这本书很可能会对这些元件的工作原理、选型以及在电路中的作用进行详细的解析。此外，电气安全是至关重要的，我期望书中能够提供关于安全布线、接地规范、过载保护措施等方面的详细指导，以确保技术人员在操作过程中的安全。这本书很可能不仅仅是理论知识的堆砌，还会通过实际案例、电路图解等方式，帮助读者更好地理解和掌握HVAC系统的电气故障排除和维护技术。

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翻开这本书，扑面而来的是一种严谨求实的学术氛围。我能感觉到作者在力求将复杂的电气知识以最易于理解的方式呈现出来。对于制冷、供暖和空调这样高度依赖电力驱动的领域，这本书的出现可谓是恰逢其时。我设想，它会详细介绍各种电力元件，比如电容器、电感器，以及它们在HVAC系统中的作用。例如，电容器可能在电机的启动过程中起到关键作用，而电感器则可能用于滤波或调节电流。此外，书中很可能还会深入探讨电机的类型，如单相电机和三相电机，以及它们在不同HVAC设备中的具体应用。对于现代智能家居系统，HVAC的控制方式也变得越来越智能化，这必然离不开复杂的电子控制电路。我期待书中能详尽地解释这些电路的设计原理，以及它们如何通过接收和处理各种传感器信号来精确控制制冷和制热过程。书中的内容或许还会涉及电力系统中的安全规范和标准，例如，如何正确安装和维护电气设备，以确保操作人员和设备的安全。这本书无疑是一本宝贵的参考工具，能够为HVAC领域的专业人士和学习者提供坚实的理论基础和实践指导。

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