流動和傳熱傳質過程的多目標構形優化 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳林根 著

圖書標籤:

• 流動傳熱傳質
• 多目標優化
• 構形優化
• 傳熱學
• 流體力學
• 傳質學
• 優化算法
• 工程應用
• 數值模擬
• 過程強化

店鋪： 欣欣佳和圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030497420

商品編碼：26740745206

包裝：平裝

齣版時間：2017-12-01

基本信息

書名：流動和傳熱傳質過程的多目標構形優化

定價：158.00元

作者：陳林根

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2017-12-01

ISBN：9787030497420

字數：

頁碼：

版次：31

裝幀：平裝

開本：128開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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導語_點評_推薦詞

內容提要

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目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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流動、傳熱與傳質過程的優化設計：原理、方法與應用 圖書簡介 本書係統深入地探討瞭復雜流動、傳熱和傳質過程中多目標構形優化的理論基礎、先進方法及其在工程實踐中的廣泛應用。本著作旨在為從事化學工程、能源工程、機械工程、環境工程以及相關交叉學科的科研人員、工程師和高年級本科生、研究生提供一本全麵、深入且具有高度實踐指導價值的參考手冊。 本書的敘述結構遵循瞭從基礎理論到高級方法，再到具體案例分析的邏輯遞進路綫。我們首先從宏觀和微觀角度對流體動力學、熱量傳遞和物質擴散的基本原理進行梳理與迴顧，強調這些基本物理過程在優化問題中所扮演的核心角色。這部分內容著重於建立對耦閤物理現象的深刻理解，特彆是當流動、傳熱和傳質過程相互作用、彼此影響時所呈現齣的復雜性。 第一部分：基礎理論與多目標優化導論 本部分聚焦於建立多目標優化問題在流動、傳熱和傳質領域中的數學框架。我們詳細闡述瞭如何將復雜的物理模型（通常是偏微分方程組，如納維-斯托剋斯方程、能量方程和質量擴散方程）與工程目標函數（如最小化壓降、最大化換熱效率、提高反應轉化率、確保溫度均勻性等）相結閤。 重點討論瞭多目標優化問題的固有特性，包括帕纍托前沿的定義、收斂性分析以及在工程決策中的重要性。我們區分瞭標量化方法（如加權和法、$epsilon$-約束法）和非標量化方法（如進化算法），並分析瞭每種方法的適用場景和局限性。此外，書中還對影響係統性能的關鍵物理參數的敏感性進行瞭深入分析，為後續的構形設計提供瞭理論指導。 第二部分：先進的構形設計與優化方法 本書的核心競爭力在於對先進優化算法的深入介紹和應用指導。我們不僅停留在傳統的優化工具層麵，而是著重介紹瞭近年來在復雜係統優化中錶現齣色的現代計算方法。 拓撲優化（Topology Optimization, TO）： 詳細介紹瞭密度法、相場法以及水平集方法在設計反應器內部結構、熱交換器流道布局和多孔介質滲透路徑優化中的應用。我們著重分析瞭如何將流體動力學約束（如應力、剪切力）納入拓撲優化的目標函數中，以避免生成不符閤實際製造或運行要求的結構。 形狀優化與網格無關性： 針對換熱器翅片形狀、管道彎道麯率以及攪拌器葉片幾何形狀的優化，係統闡述瞭基於伴隨方程（Adjoint Method）的梯度信息計算技術。這種方法極大地提高瞭優化效率，尤其適用於高維度的幾何參數空間。書中強調瞭網格收斂性和網格獨立性檢驗在保證優化結果可靠性中的關鍵作用。 多尺度與多物理場耦閤優化： 鑒於許多工程問題（如催化反應器、燃料電池）同時涉及微觀尺度的化學反應與宏觀尺度的流體輸運，本書專門開闢章節討論多尺度優化策略。這包括如何利用粗粒化模型與精細模型耦閤，以在保證計算效率的同時，準確捕捉不同尺度下的物理現象及其對整體性能的影響。 智能與混閤優化算法： 針對非光滑、高維度的目標函數空間，我們詳細介紹瞭基於群體的啓發式算法，如非支配排序遺傳算法II (NSGA-II)、多目標粒子群優化 (MOPSO) 等。更進一步，書中介紹瞭如何將這些全局搜索算法與局部精確搜索方法（如牛頓法或準牛頓法）相結閤，形成高效的混閤優化框架，以平衡全局探索能力和局部收斂速度。 第三部分：關鍵工程領域的應用案例 本部分通過一係列詳盡的工程案例，展示瞭多目標構形優化在解決實際工程挑戰中的強大能力。 高效熱交換器設計： 案例聚焦於緊湊型闆式換熱器和微通道換熱器。優化目標通常是同時實現最小化傳熱熱阻（最大化換熱係數）和最小化沿程壓降。通過結構拓撲的迭代，展示瞭如何找到在熱力學性能與流體阻力之間最佳平衡點的構形。 化學反應器優化： 涉及固定床、流化床和微反應器的優化。重點在於優化床層填料的分布、反應器幾何形狀以及流體的進齣口分配，以確保反應物濃度和溫度場的均勻性，從而最大化目標産物的選擇性和轉化率，同時控製局部過熱風險。 分離與混閤過程的強化： 針對萃取塔、吸收塔或靜態混閤器的設計，優化目標包括提高分離效率（傳質係數）和降低能耗（混閤所需功耗）。書中展示瞭如何通過優化內部構件（如篩闆、導流闆）的形狀，誘導産生有利於傳質或混閤的二次流結構。 新能源技術中的應用： 詳細分析瞭燃料電池（PEMFC/SOFC）的流場闆設計和儲能設備（如熔鹽儲熱係統）的內部結構優化，目標是均勻化電流密度和溫度分布，延長設備壽命並提高能量轉換效率。 結論與展望 本書最後總結瞭當前多目標構形優化領域麵臨的挑戰，例如如何處理製造約束的復雜性（可製造性）、如何有效集成離綫優化與在綫控製，以及如何將高保真度的物理模型（如DNS）與優化循環相結閤。我們對未來利用機器學習（如代理模型、深度學習）加速優化過程的方嚮進行瞭展望，力求為讀者提供一個全麵、前瞻性的知識體係。 本書內容翔實，圖錶豐富，結閤瞭大量的數學推導和工程實例，是流體力學、熱力學及優化設計領域不可或缺的專業參考書。

評分☆☆☆☆☆

作為一個長期從事科研工作的人士，我深知文獻綜述和前沿追蹤的重要性。市麵上很多同類書籍往往在理論推導上做得非常深入，但對於近五年來的技術發展和最新的研究熱點則著墨不多，總給人一種滯後感。我希望能在這本書裏看到對當前領域內最新算法的介紹，特彆是那些能處理非綫性、強耦閤係統的處理手段。我尤其好奇，這本書是如何組織和呈現那些最新的學術成果的？是采用清晰的脈絡梳理，還是通過對比不同學派的觀點來展現爭鳴的態勢？如果它能提供一個關於未來發展方嚮的預測和洞察，那就太棒瞭，這比單純的知識復述更有啓發性。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計實在是太引人注目瞭，那種帶著抽象幾何美感的色彩搭配，讓人一眼就能感受到其中蘊含的復雜性和深度。我本來對這類專業性極強的書籍有些望而卻步，但這本書的裝幀設計讓我産生瞭強烈的探索欲。它不像傳統教科書那樣枯燥乏味，反而透露齣一種現代感和藝術氣息。拿到手裏沉甸甸的感覺，也讓人對其中內容的紮實程度充滿瞭信心。我猜想，這本書的作者一定在排版和視覺呈現上下瞭很大功夫，這對於提升閱讀體驗無疑是巨大的加分項。這種注重細節的齣版態度，也側麵反映瞭書籍內容本身的嚴謹和高標準。我非常期待能翻開這本書，看看裏麵的知識體係是如何被這種精緻的外殼所包裹和呈現的。

評分☆☆☆☆☆

最近我一直在琢磨如何將理論知識與實際工程問題更有效地結閤起來，希望能找到一些突破性的方法論。聽聞市麵上有一本關於“優化”的著作，據說在處理多變量、多約束的復雜係統方麵有獨到的見解，這正是我目前最急需的。我希望能從中學到一套行之有效的決策框架，而不是僅僅停留在單一指標的改進上。如果這本書能夠係統地闡述如何平衡相互競爭的目標，比如效率與成本、性能與可靠性之間的權衡藝術，那對我來說無疑是如獲至寶。我特彆關注那些案例分析部分，希望能看到具體的工業場景是如何通過應用這些先進的優化策略來獲得顯著改善的，這樣抽象的數學模型纔能真正落地生根，産生實際價值。

評分☆☆☆☆☆

閱讀專業書籍對我而言，往往是一場與作者思想深度的對話。我更欣賞那些行文風格嚴謹，邏輯鏈條密不透風，但又措辭精準、不使用過多冗餘修飾的著作。我希望這本書的語言是麵嚮專業人士的，能夠直接切入核心概念，深入探討其數學本質和物理意義。我更看重的是作者在構建知識體係時所展現齣的洞察力和結構美感，是否能引導讀者從宏觀的係統視角，一步步剖析到微觀的單元行為。如果它能像一位經驗豐富的大師在為你點撥迷津，揭示那些隱藏在復雜現象背後的簡潔原理，那麼這本書的價值就遠遠超齣瞭其作為一本參考書的範疇，而成為瞭思想上的指引。

評分☆☆☆☆☆

我對於任何強調“過程”和“動態變化”的書籍都抱有天然的好感。在許多工程領域，靜態的、平衡態的分析已經遠遠不夠用瞭，我們必須理解事物在不斷演化中的內在規律。這本書的標題中似乎暗示瞭對這種動態性的關注，這讓我聯想到在復雜係統運行中，參數是如何隨著時間、環境條件變化而漂移的。我希望書中能提供關於如何實時監測、如何快速響應這些過程變化的方法論。想象一下，如果能掌握一套工具，可以在係統運行的任何一個瞬間進行有效的乾預和調整，那將是多麼強大的能力。我期待看到它如何將這種“流動性”融入到優化設計之中。