生物工程设备

生物工程设备 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学 作者:徐清华 编 出品人: 页数:302 译者: 出版时间:2010-4 价格:32.00元 装帧: isbn号码:9787030268808 丛书系列:
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具体描述

《生物工程设备》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材之一。《生物工程设备(普通高等教育十一五国家级规划教材)/高职高专生物类专业教材系列》的编写内容和生物技术类专业的培养目标保持一致,突出职业技能培养和生产应用性,充分体现高职教育的思想,较系统地介绍了生物工程典型设备的构造与工作原理和应用与管理。

《生物工程设备》可用作高职高专生物类专业的教材与参考书,也可供从事生物工程技术及相关领域的科技工作者和工程技术人员参考应用。

机械设计基础:从理论到实践的全面解析 一、本书核心定位与读者群体 本书旨在为机械工程、材料科学、航空航天、汽车制造以及精密仪器等相关专业的学生、初级工程师以及希望系统性回顾机械设计基础知识的专业人士,提供一套深入浅出、图文并茂的权威性教材。我们摒弃了过于晦涩的纯理论堆砌,而是将理论知识与工程实践紧密结合,致力于构建读者坚实的机械设计思维框架。 本书的编写严格遵循现代工程实践的要求,内容覆盖了机械设计所需的基础理论、标准件选择、可靠性评估以及现代设计方法的应用。它不仅是课堂学习的有力补充,更是工程新人步入实际工作岗位前必须掌握的核心知识宝库。 二、内容结构与深度剖析 全书内容被划分为六大核心模块,层层递进,确保知识体系的完整性和逻辑性: 模块一:机械设计基础理论与材料力学回顾 本模块首先回顾并深化了静力学、运动学在机械系统分析中的应用,重点讲解了工程中常用的坐标系转换与受力分析方法。随后,我们对材料力学中的应力、应变分析进行了细致阐述,着重剖析了组合应力状态下的强度理论(如冯·米赛斯、特雷斯卡准则)在不同材料(塑性材料与脆性材料)设计选择中的适用性。 重点解析: 疲劳与蠕变理论。详细介绍了S-N曲线的获取与应用、疲劳极限的确定,以及不同类型载荷(脉动、交变、随机载荷)下的寿命预测模型。蠕变现象在高温、高应力环境下的影响及抗蠕变设计策略被作为高级主题深入探讨。 模块二:连接件设计与装配技术 连接是机械系统实现功能的基础。本模块系统地介绍了永久连接(焊接、铆接)和可拆卸连接(螺纹连接、键连接、销连接)的设计计算与优化。 螺纹连接: 不仅包括标准普通螺纹的强度计算,还深入探讨了自锁螺纹、高强度螺栓预紧力的精确控制及其对连接稳定性的影响。特别增加了螺栓疲劳失效的预防性设计章节。 焊接连接: 依据国家及国际标准,详述了焊缝的强度计算、焊缝形式的选择(如角焊缝、坡口焊缝),以及热影响区对母材性能的影响分析。 模块三:摩擦、润滑与传动基础 本章是机械动力学性能实现的关键。它超越了基础的摩擦系数概念,聚焦于实际工况下的润滑理论。 润滑学基础: 详细介绍了流体润滑、边界润滑和混合润滑三种状态的判据(如尼姆格拉夫数),以及润滑剂的粘度等级、添加剂选择对设备寿命的影响。 滚动与滑动轴承设计: 针对深沟球轴承、角接触轴承等,讲解了依据动态与静态载荷、旋转速度和工作温度进行寿命(L10寿命)计算,并提供了轴承选型图表的精确解读方法。滑动轴承(如巴氏合金轴承)的油楔形成与动压润滑原理被作为重点进行剖析。 模块四:机械零件的强度设计与优化 这是机械设计课程的核心。本模块基于第一模块的理论基础,对关键功能零件进行详细的强度校核与尺寸优化。 齿轮传动设计: 覆盖了人字齿轮、斜齿轮、蜗轮蜗杆等多种类型。重点在于接触疲劳(点蚀) 和 弯曲疲劳 的综合校核,以及齿面接触应力的修正系数(如载荷分配系数 K_A, K_v)在实际高速传动中的取值与应用。 弹簧设计: 螺旋压缩弹簧、拉伸弹簧的材料选择(如铬硅钢、油回火丝)、疲劳寿命评估,以及如何通过表面处理技术(如喷丸强化)提高抗疲劳性能。 模块五:机构运动分析与控制 本章侧重于机械系统的运动学和动力学分析,是自动化和机器人领域的基础。 平面连杆机构的综合设计: 讲解了通过瞬心法、速度多边形法求解复杂机构的速度与加速度,并重点介绍了反转法在机构轨迹规划中的应用。 机械振动基础: 引入了一自由度和多自由度系统的固有频率计算,分析了共振现象及其在设备设计中的规避策略,如通过调整转速或增加阻尼来分散工作频率。 模块六:现代设计方法与可靠性工程 面对日益复杂的产品需求,本书引入了现代设计理念: 公差与配合: 深入讲解了ISO 286 标准,从基本孔系和基本轴系出发,指导读者进行经济合理的尺寸链设计,并解释了过盈配合和间隙配合在不同装配场景下的精确选择。 可靠性与寿命预测: 引入了威布尔分布(Weibull Distribution) 在描述早期失效、随机失效和磨损失效阶段的应用,并教授如何通过可靠性指标(如失效率 $lambda(t)$)指导产品的设计裕度确定。 三、本书特色与创新点 1. “反向工程”案例分析: 每章末均附有详细的工程案例,不再是单纯的“已知条件求解未知量”,而是提供一个实际的工程问题(如“某减速箱需要承受的扭矩波动范围”),引导读者逆向推导出所需的材料、结构参数和安全系数。 2. 图示化表达: 大量使用三维剖视图、应力云图和工况示意图,将抽象的力学概念具象化,极大地方便了非理论专业的读者理解。 3. 标准与规范紧密结合: 所有计算和选型均引用了最新的国家标准(GB)和行业标准,确保所授知识具有极高的工程实用价值和可追溯性。 通过对上述六大模块的全面、深入的讲解,本书旨在培养读者“理解受力、选择材料、设计结构、预测寿命” 的完整机械设计工程师素养。它是一部扎实、实用的工程技术专著。

作者简介

目录信息

第一章 培养基制备设备 第一节 培养基的灭菌设备 第二节 味精生产原料的处理与培养基制备设备 第三节 酒精生产原料的处理与培养基制备设备 第四节 啤酒生产原料的处理与麦芽汁制备设备第二章 空气净化除菌 第一节 空气净化除菌的方法与原理 第二节 空气介质过滤除菌设备及计算第三章 生物反应器概述 第一节 生物反应器 第二节 生物反应动力学基础 第三节 生物反应器的通风与溶氧传质第四章 通风发酵设备 第一节 机械搅拌通风发酵罐 第二节 其他类型的通风发酵罐 第三节 通风固相发酵设备第五章 厌氧发酵设备 第一节 酒精发酵罐 第二节 啤酒发酵设备第六章 动植物细胞培养装置和酶反应器 第一节 动物、植物细胞培养装置 第二节 酶反应器第七章 生物反应器的检测及控制 第一节 概述 第二节 生物反应过程主要参数检测方法及仪器 第三节 生物反应器的控制第八章 生物反应器的比拟放大 第一节 生物反应器的放大目的及方法 第二节 通气发酵罐的放大设计概述第九章 微生物细胞破碎 第一节 细胞壁的组成与结构 第二节 常用破碎方法第十章 过滤、离心与膜分离设备 第一节 过滤速度的强化 第二节 过滤设备 第三节 离心分离设备 第四节 膜分离设备第十一章 萃取与离子交换设备 第一节 萃取分离原理及设备 第二节 浸取 第三节 超临界萃取 第四节 离子交换分离原理及设备第十二章 蒸发和结晶设备 第一节 蒸发设备 第二节 结晶设备第十三章 干燥设备 第一节 固体物料干燥机理及生物工业产品干燥的特点 第二节 非绝热干燥设备 第三节 绝热干燥设备 第四节 冷冻干燥及其他干燥设备第十四章 蒸馏设备 第一节 蒸馏分离提纯原理 第二节 粗馏塔 第三节 精馏塔第十五章 设备与管道的清洗与灭菌 第一节 常用清洗剂、清洗方式及设备 第二节 设备及管路的灭菌第十六章 物料输送设备与产品包装设备简介 第一节 固体物料的输送设备 第二节 液体物料的输送设备 第三节 产品包装设备简介第十七章 生物工程供水与制冷系统及设备 第一节 水处理设备 第二节 生物工厂制冷系统与设备主要参考文献
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读后感

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用户评价

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这本书的叙述方式非常有条理,层层递进,让我能够循序渐进地理解复杂的生物工程设备。在讨论生物工程中的“能量转化”和“物质转化”设备时,作者将宏观的生产流程与微观的设备设计巧妙地结合起来。他用“能量引擎”来形容酶反应器,强调了其在提高反应效率和选择性方面的关键作用。书中对不同类型的酶反应器,例如固定化酶反应器和游离酶反应器,进行了详细的比较,并分析了它们在工业生产中的应用前景。我尤其欣赏作者对“催化效率”和“产物选择性”这两个概念的深入剖析,让我明白为何酶在生物催化过程中如此重要。他还穿插了一些关于生物质能转化的案例,比如利用微生物将农业废弃物转化为生物燃料,这让我看到了生物工程在可持续发展中的巨大潜力。读完这部分,我对生物工程设备在实现绿色生产和能源转型方面的作用有了更深刻的认识,也为自己能够接触到这样的前沿科技感到兴奋。

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这本书的细节之处让我印象深刻,尤其是在介绍纯化设备时,作者并没有泛泛而谈,而是深入到各种层析技术的原理和设备细节。我之前一直觉得层析技术很神秘,直到读了这本书,才了解到不同的填料、不同的流动相、不同的流速,都会对分离效果产生巨大的影响。作者在描述高效液相色谱(HPLC)时,用“精密尺”来形容其高分辨率,让我对它的精确性有了更直观的感受。他还详细介绍了不同类型的层析柱,比如离子交换层析、亲和层析、尺寸排阻层析等等,并解释了它们各自的分离机制。我尤其对书中关于“载体”的选择进行了详细的分析,让我明白为何不同的蛋白质需要不同的载体才能实现高效分离。而且,作者还穿插了一些实际操作的注意事项,比如如何避免样品损失、如何优化洗脱条件等等,这些经验性的内容对于我这样的初学者来说,简直是无价之宝。读完这部分,我感觉自己对生物分子的分离和纯化有了更深入的理解,也更加敬佩那些能够在实验室里熟练操作这些复杂设备的研究人员。

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这本书真是让我大开眼界,原本以为会是一本枯燥乏味的设备手册,没想到作者用一种非常生动有趣的方式,将复杂的生物工程设备原理和应用娓娓道来。比如,书中对各种发酵罐的介绍,不仅仅是罗列参数和功能,而是深入剖析了不同设计如何影响微生物生长环境,从通气、搅拌到温度控制,每一个细节都蕴含着科学的智慧。我尤其喜欢作者在描述离心分离机时,用到了“舞台上的芭蕾舞者”的比喻,生动地展现了高速旋转中不同组分的分离过程,让我这个非专业人士也仿佛置身其中,感受到了科技的魅力。而且,书中还会穿插一些实际应用案例,比如在药物生产、食品加工等领域,这些案例让我更直观地理解了这些设备在现实世界中的重要作用。读完这部分,我对生物工程设备的应用范围有了全新的认识,原来这些看似冰冷的机器,却承载着改变我们生活、改善健康的巨大能量。作者的文笔流畅,逻辑清晰,即使是初次接触生物工程领域的读者,也能轻松理解。我甚至开始对那些金属管道、旋转叶片产生了莫名的亲切感,感觉它们不再是冰冷的工具,而是承载着生命奇迹的载体。书中对每一个设备的讲解都力求严谨,但又不失趣味性,这实属难得。

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这本书的插图和图表非常丰富,为理解抽象的设备原理提供了极大的帮助。在介绍生物制药过程中使用的关键设备时,作者将复杂的化学反应和物理分离过程通过精美的插图展现出来,让我这个非生物背景的读者也能轻松理解。他用“生命工坊”来比喻生物制药的整个过程,让我看到了高科技在药物研发和生产中的神奇力量。书中对单克隆抗体生产线上的各种设备,比如细胞培养生物反应器、细胞收获设备、层析纯化系统等,都进行了详细的介绍,并配以精美的三维示意图,让我能够清晰地看到它们的工作流程。我尤其喜欢他对“下游处理”这部分的讲解,用了很多形象的比喻来描述蛋白的分离和纯化过程,让我仿佛置身于一个高科技的实验室。读完这部分,我对生物制药的复杂性和精密性有了更深的认识,也对那些能够研发和生产救命药物的科学家们充满了敬意。

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这本书的案例分析部分让我受益匪浅,它将理论知识与实际应用紧密结合,让我看到了生物工程设备在各个行业的广泛应用。作者选取了食品发酵、生物能源、环境治理等多个领域的典型案例,并详细分析了其中所使用的关键设备及其作用。我之前一直认为生物工程离普通人的生活很遥远,读完这本书,我才发现原来我们每天接触到的很多产品,都离不开生物工程设备的贡献。比如,在食品发酵部分,作者详细介绍了用于生产酸奶、啤酒、面包的各种发酵罐和后处理设备,让我看到了微生物的神奇能力。我还了解到,生物工程设备在环境治理领域也发挥着越来越重要的作用,比如利用微生物降解污染物,处理污水等等。读完这部分,我对生物工程的现实意义有了更深刻的认识,也看到了它在解决人类面临的各种挑战方面的巨大潜力。

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这本书简直是生物工程小白的福音,作者的讲解方式太接地气了!我之前对生物反应器一窍不通,以为就是个大罐子,但读完这本书,我才明白它里面有多少门道。作者用非常通俗易懂的语言,解释了不同类型的生物反应器,比如摇瓶、波浪式生物反应器、固定床反应器等等,并详细阐述了它们各自的优缺点以及适用的范围。他甚至还用到了“心脏”的比喻来形容生物反应器在整个生产过程中的核心地位,这让我一下子就抓住了重点。书中对搅拌器的设计和功能也进行了深入浅出的分析,让我理解了为什么不同的搅拌器会影响微生物的代谢和产物生成。我尤其喜欢他对“传质”和“传热”这两个概念的解释,用到了很多生活中的例子,比如泡茶时水温和茶叶的接触时间,或者夏天在房间里开风扇会让体感温度降低,这些比喻非常形象,让我瞬间就懂了。这本书不仅仅是介绍设备,更是在传授一种思维方式,让我学会从微生物的需求出发,去理解和选择最合适的设备。读完这部分,我对生物反应器的复杂性有了初步的认识,也对未来在生物工程领域的工作充满了期待。

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这本书的内容十分翔实,让我对生物工程设备有了全面的认识,尤其是在介绍生物安全和质量控制设备时,作者展现了他的严谨和细致。他将生物安全柜、洁净室、灭菌设备等描述得非常具体,并强调了它们在防止交叉污染、保障产品质量方面的重要性。我之前对“无菌操作”一直没有一个清晰的概念,读完这本书,我才明白在生物工程领域,每一个细节都至关重要。作者用“守护神”来形容生物安全柜,形象地说明了它在保护操作人员和实验环境免受生物危害方面的作用。他还详细介绍了不同类型的灭菌方法,比如干热灭菌、湿热灭菌、辐射灭菌等,并分析了它们各自的适用范围和优缺点。我尤其对书中关于“无菌验证”的讲解印象深刻,让我了解到在生物工程生产中,需要通过严格的验证程序来确保设备的有效性和可靠性。读完这部分,我感觉自己对生物工程的严谨性和规范性有了更深的理解,也认识到质量控制在整个生产过程中是多么的关键。

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这本书的写作风格非常具有启发性,作者不仅介绍了设备本身,更引导读者思考设备背后的科学原理和工程挑战。在讨论生物工程设备的“智能化”和“自动化”发展趋势时,作者描绘了一个充满未来感的蓝图。他用“智慧大脑”来形容现代化的生物反应器控制系统,让我看到了人工智能在生物工程领域的应用前景。书中详细介绍了各种传感器、执行器、以及数据分析软件在实现设备自动化控制中的作用。他还展望了未来生物工程设备的发展方向,比如模块化设计、个性化定制、以及与大数据和云计算的深度融合。我尤其对书中关于“过程分析技术(PAT)”的介绍印象深刻,让我了解到如何通过实时监测和控制,来优化生产过程,提高产品质量。读完这部分,我对生物工程的未来发展充满了期待,也对那些致力于推动技术进步的科学家们感到由衷的钦佩。

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这本书的结构安排非常合理,让我能够系统地学习生物工程设备的知识,尤其是在介绍生物工程设备中的“放大”和“优化”时,作者的讲解循序渐进,易于理解。他用“从实验室到工厂”的比喻,生动地描绘了生物工程设备从小试、中试到大规模生产的转化过程。书中详细介绍了在设备放大过程中需要考虑的关键因素,比如传质、传热、混合效率、以及能量消耗等等,并分析了不同规模设备的设计差异。他还强调了“过程优化”的重要性,让我了解到如何通过调整设备参数和操作条件,来提高生产效率,降低生产成本。我尤其对书中关于“统计学方法”在过程优化中的应用印象深刻,让我认识到数据分析在指导生产实践中的重要性。读完这部分,我对生物工程生产的系统性和复杂性有了更深刻的认识,也认识到从实验室到工业化生产,需要经过严谨的科学研究和工程实践。

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这本书的语言表达非常精准,让我对生物工程设备有了更清晰的认知,尤其是在介绍生物反应器中的“介质”和“环境”时,作者的描述细致入微。他用“生命的摇篮”来比喻培养基,形象地说明了它为微生物提供生长所需营养物质的重要性。书中详细介绍了不同类型培养基的组成成分、制备方法,以及它们在不同微生物培养中的应用。他还深入分析了影响微生物生长的各种环境因素,比如温度、pH值、溶解氧、以及污染物等等,并解释了如何通过控制这些因素来优化微生物的生长和代谢。我尤其对书中关于“代谢调控”的讲解印象深刻,让我了解到如何通过外部干预来引导微生物生成我们需要的产物。读完这部分,我对微生物的生长调控有了更深入的理解,也认识到培养基和环境控制在生物工程生产中的基础性作用。

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