Modern Drying Technology, Experimental Techniques pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Tsotsas, Evangelos (EDT)/ Mujumdar, Arun S. (EDT)

出品人:

页数:412

译者:

出版时间:2009-2

价格:1845.00 元

装帧:

isbn号码:9783527315574

丛书系列:

图书标签:

• 干燥技术
• 实验技术
• 现代干燥
• 干燥原理
• 传热传质
• 工业干燥
• 食品干燥
• 化学工程
• 材料科学
• 过程工程

Modern Drying Technology, Experimental Techniques 深度探索流体动力学与传热传质耦合作用在高效干燥过程中的精妙调控 本书旨在深入剖析现代干燥技术的最新进展，并重点聚焦于支撑这些技术发展的关键实验手段。干燥，作为一项基础而广泛的工业单元操作，其核心在于如何有效地移除物料中的水分或其他挥发性成分，同时最大程度地保留物料的物理、化学及生物活性。随着科学技术的飞速发展，传统干燥方法已难以满足日益增长的高效、节能、环保以及对产品质量精益求精的要求。因此，理解和掌握现代干燥技术的精髓，离不开对其背后复杂物理过程的透彻认识，以及能够精确捕捉和量化这些过程的实验技术的娴熟运用。 本书将首先系统阐述现代干燥技术的创新理念与前沿发展。我们将追溯干燥技术发展的历史脉络，审视从传统的对流干燥、传导干燥到如今的微波干燥、超声波辅助干燥、冻干、喷雾干燥、流化床干燥等先进技术。每一类技术都将围绕其独特的作用机理展开讨论，深入分析其在能量传递、质量传递以及物料行为变化方面的特点。例如，在微波干燥部分，我们会探讨微波与物料的相互作用，如介电损耗引起的体积加热效应，如何实现快速均匀的干燥，并分析其对不同类型物料的适用性与潜在影响。对于流化床干燥，我们将重点关注流体动力学参数（如气速、床层高度、颗粒特性）如何影响颗粒的悬浮、混合与传热传质效率，以及如何通过优化操作条件来提升干燥速率和能耗。 随后，本书将重点转向支撑这些现代干燥技术研究与开发不可或缺的实验技术。我们深知，理论模型的验证、过程参数的优化以及新技术的评估，都离不开精确可靠的实验数据。因此，本书将细致介绍一系列用于研究干燥过程的先进实验技术。 在传热与温度测量方面，我们将详细介绍各种温度传感器的选择与应用，包括热电偶、热电阻、红外测温仪等，并讨论其在不同干燥环境下的响应速度、精度和环境适应性。特别地，对于非接触式温度测量技术，如红外热成像，本书将深入讲解其原理，以及如何利用其可视化温度分布，从而识别干燥过程中的热点与冷点，评估传热均匀性，为优化干燥设备设计和操作提供直观依据。此外，我们还将探讨热流计的应用，用于直接测量干燥过程中的热通量，从而更精确地评估能量效率。 在传质与湿度测量方面，本书将聚焦于多种先进的湿度测量方法。我们将讨论露点湿度计、电容式湿度传感器、电阻式湿度传感器在不同应用场景下的优劣势。更进一步，本书将重点介绍用于原位、实时监测物料内部及干燥介质中水分含量的技术，例如聚焦离子束-扫描电子显微镜 (FIB-SEM)结合能量色散X射线光谱 (EDX)技术，可用于观察干燥过程中物料微观结构的变化以及水分子的迁移路径。拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱 (FTIR)等分子光谱技术，能够提供物料化学成分与水分状态的精细信息，揭示水分子的化学结合状态以及干燥过程中可能发生的化学反应。核磁共振 (NMR)技术，特别是低场核磁共振 (LF-NMR)，因其无损、原位测量的特性，在食品、制药等领域对物料水分动态行为的研究具有重要价值，本书将深入探讨其在水分子弛豫时间、扩散系数测量方面的应用，从而揭示水分子的迁移机制与分布状态。激光诱导荧光 (LIF)技术，对于研究某些特定物质在干燥过程中的行为，如荧光标记物的迁移，也具有独特的优势，本书将对其原理与应用前景进行介绍。 在流体动力学监测与可视化方面，我们认为对干燥介质（如空气、惰性气体）的流动行为的准确理解是实现高效干燥的关键。本书将详细介绍粒子图像测速 (PIV)技术，这是一种非接触式的速度场测量技术，能够提供干燥室内部流场的三维速度分布，帮助研究人员直观地理解气流组织、湍流强度以及颗粒的运动轨迹。激光多普勒测速 (LDV)技术，也将在书中得到介绍，其在高速度区域和特定位置的速度测量方面表现出色。此外，计算流体动力学 (CFD)模拟与实验技术的结合，将是本书的一大亮点。我们不仅介绍CFD模拟如何为干燥过程提供理论预测，更强调如何利用PIV、LDV等实验数据来验证和校准CFD模型，从而构建更精确的模拟工具，指导设备设计与工艺优化。 在物料特性表征与结构变化监测方面，干燥过程往往伴随着物料形态、结构乃至化学成分的变化。本书将介绍一系列能够表征这些变化的实验技术。扫描电子显微镜 (SEM)和透射电子显微镜 (TEM)将用于观察干燥过程中物料的微观形貌与孔隙结构变化，理解水分移除对材料骨架的影响。X射线衍射 (XRD)技术可用于分析物料结晶度的变化，评估干燥是否引发相变。差示扫描量热法 (DSC)和热重分析 (TGA)将用于研究物料的热稳定性、玻璃化转变温度以及干燥过程中的热分解行为。比表面积与孔径分布分析仪（如BET法）将用于量化干燥对材料孔隙结构的影响，这对于理解物料的吸附与解吸特性至关重要。 本书还将探讨过程建模与优化的实验驱动方法。通过精确的实验数据，我们可以建立描述干燥过程的数学模型，从而预测不同操作条件下产品的干燥速率、水分分布、能量消耗以及产品质量。结合优化算法，例如响应面法 (RSM)和遗传算法 (GA)，可以利用实验数据有效地寻找最佳的干燥操作参数，实现高效、节能且质量可控的干燥过程。 最后，本书还将涉及特定应用领域的现代干燥技术及其相关的实验研究，例如在食品科学中对营养成分保留、风味物质稳定性的研究；在制药工业中对药物活性成分晶型、稳定性的控制；在生物材料领域中对细胞活性、组织结构保持的探索；以及在化工领域中对催化剂、吸附剂等功能材料性能优化的关注。 总而言之，《Modern Drying Technology, Experimental Techniques》是一本旨在为读者提供关于现代干燥技术全面、深入理解的著作。通过聚焦于核心的流体动力学、传热传质耦合作用，并辅以一系列先进、可靠的实验技术，本书致力于赋能研究人员、工程师与学生，使其能够更加精准地设计、优化和控制各类干燥过程，从而推动干燥技术的持续创新与广泛应用。

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从技术深度和前沿性的角度来看，这本书展现了作者深厚的学术功底和对行业脉搏的精准把握。它并未停留在传统的对流和辐射干燥原理层面，而是大胆地迈入了“过程强化”和“智能控制”的交叉地带。其中关于耦合干燥过程的建模与仿真部分，采用了最新的偏微分方程求解方法，并结合了计算流体力学（CFD）的最新成果，即便是一些理论物理背景稍弱的读者，也能通过作者提供的清晰的数学推导步骤，逐步理解其背后的物理意义。最让我感到惊喜的是，书中有一个专门的章节探讨了如何利用人工智能和机器学习算法来预测复杂物料的干燥终点和质量特性，这明显超越了当前主流教材的范畴，将干燥工程推向了工业4.0的视角。这种将传统工程学与尖端信息技术相结合的视野，极大地拓宽了我对未来干燥技术发展方向的想象，它不再仅仅是关于热量和质量的传递，更关乎数据驱动的优化和自动化。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉的盛宴，封面采用了一种低饱和度的深蓝色调，搭配着烫金的标题“Modern Drying Technology, Experimental Techniques”，散发出一种低调而内敛的学术气息。纸张的质感也相当出色，厚实且略带纹理，拿在手里有一种沉甸甸的可靠感。内页的印刷清晰锐利，图表的排版更是精妙绝伦，即便是那些复杂的流体力学模型和热力学曲线，也能被组织得井井有条，让人在阅读专业内容时感到心旷神怡。装订工艺也十分扎实，完全不用担心频繁翻阅会导致书脊松动。可以说，仅仅是作为一件陈列品放在书架上，它就已经足够引人注目了，体现出出版方对学术成果的尊重和对读者体验的重视。这种对细节的关注，无疑为接下来的深度阅读建立了一个极佳的心理预期，让人不禁好奇，如此精美的外表下，究竟蕴含着怎样严谨而前沿的知识体系。我特别喜欢它在章节标题旁留出的空白区域，那种克制的留白，仿佛在邀请读者随时停下脚步，记录下自己的思考和感悟。

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这本书在案例分析部分的丰富性令人叹服，它提供的不仅仅是标准化的教科书案例，而是近十年来干燥技术领域突破性进展的缩影。我尤其欣赏作者对于“非常规干燥技术”的处理，例如微波辅助干燥、超临界流体干燥以及冷冻干燥过程的精细控制。每一个案例都配备了详尽的实验参数设置、仪器配置图示，甚至是关键步骤的视频或动画描述的文字版（虽然是静态书本，但文字描述的临场感极强）。例如，在讨论真空冷冻干燥的升华阶段时，书中对晶体结构形貌与产品最终孔隙率之间的复杂关系进行了深入剖析，并给出了多组不同预冻速率下的SEM图像对比，这种视觉化的证据链条，比单纯的理论推导更有说服力。此外，书中对于实验误差的来源分析也极其到位，它坦诚地指出了不同设备在不同工况下可能出现的系统误差和随机误差，并提供了相应的修正建议，这对于从事严格的实验科学研究的人员来说，是无价之宝，因为它教会我们如何“诚实地”面对实验数据。

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这本书的实用性体现在其工具书般的价值上，它不仅仅是知识的传递者，更是解决实际问题的助手。在书的最后几章，作者精心整理了一系列可供即时查阅的附录表格和图谱，这些内容涵盖了从常见食品、药品到特种材料的干燥性能参数，数据来源清晰可靠，引用了大量最新的ASTM和ISO标准。特别是关于干燥设备选型和能耗评估的章节，简直可以作为工程师的“口袋参考手册”。作者没有回避实际操作中的“陷阱”，比如如何处理粘壁现象、如何优化热泵干燥系统的除湿效率等，这些都是教科书通常会忽略的、但却是实际工程中最耗费精力的细节。阅读完这本书，我感觉自己不仅是学到了“是什么”和“为什么”，更重要的是掌握了“怎么做”和“如何避免错误”，它成功地构建了一座从基础理论到工程实践的坚固桥梁，使得书中的知识能够真正地在工业现场生根发芽，创造价值。

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翻开书页，首先映入眼帘的是其叙事的节奏感，这完全不像一本技术专著，倒像是一位经验丰富的工程师在娓娓道来他的心血结晶。作者在介绍基础概念时，并未采用那种枯燥的公式堆砌，而是巧妙地穿插了一些富有画面感的工程实例，比如在讨论对流干燥时，他没有直接抛出复杂的传热方程，而是先描述了一个实际干燥室中温度梯度形成的微观过程，这种“先描绘场景，后解析原理”的手法，极大地降低了初学者的理解门槛。语言风格在保持严谨性的同时，又展现出一种罕见的灵动性，行文流畅自然，逻辑链条清晰可见，几乎没有出现那种让人需要反复回溯才能理清的歧义句式。对于那些试图将理论应用于实践的读者来说，这种叙述方式无疑是莫大的福音，它提供了一个坚实的认知框架，使得后续学习更高阶的数学模型时，能够有迹可循，不至于迷失在符号的海洋之中。这种平衡感掌握得恰到 দুর্দ处，既满足了资深研究人员对深度的渴求，也温暖了渴望入门的新手。

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