農業流變學模型概念分析 9787511632173 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊明韶，馬彥華 著

圖書標籤:

• 農業流變學
• 流變學
• 農業工程
• 食品工程
• 材料力學
• 流體 mechanics
• 農業科學
• 工程技術
• 物理學
• 數學模型

店鋪： 韻讀圖書專營店

齣版社： 中國農業科學技術齣版社

ISBN：9787511632173

商品編碼：29806921585

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2018-01-01

圖書基本信息
圖書名稱	農業流變學模型概念分析	作者	楊明韶,馬彥華
定價	36.00元	齣版社	中國農業科學技術齣版社
ISBN	9787511632173	齣版日期	2018-01-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝-膠訂
開本	16開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書是在“農業物料流變學”基礎上編寫而成的一本專著。全書貫穿瞭模型概念的分析與思維。本書分十章：黏彈性及流變學基礎；流變學模型基本原理；基本模擬模型流變學過程解析；蠕變變形模擬模型過程解析；保持變形體變形不變條件下的應力鬆弛；變形體自由應力鬆弛；任意曆程流變學過程；農業工程與應力鬆弛過程；農業流變學中的變形體原理等；流變學中的特殊參量等。本書適於農業機械化、農業物料加工、食品加工教學，農業工程科技研究人員和研究生參考。

作者簡介

目錄

章黏彈性及流變學基礎 節物體的黏彈性 第二節基本定律基本概念 第三節農業工程中流變學研究的一般方法 第二章流變學模型基本原理 節流變學模型基本概念 第二節流變學模型的基本結構原理 第三節流變學模型基本構成 第四節含有摩擦塊的兩元件模型 第五節有關流變學模型的其他問題 第三章基本模型模擬過程流變學解析 節麥剋斯威爾模型［M］流變學解析 第二節開爾芬模型模擬過程流變學解析 第三節［K］變形體的變形恢復過程分析 第四節變形體［K］的應力鬆弛 第五節［K］模型與［M］模型對比解析 第六節摩擦塊對基本模型的影響 第七節舉例 第四章蠕變模型模擬過程解析 節蠕變三元件模型 第二節蠕變四元件模型 第三節摩擦塊對一般蠕變模型的影響 第四節復雜蠕變模擬模型 第五章變形體保持變形條件下的應力鬆弛 節一般應力鬆弛 第二節三元素串聯模型的特殊性 第三節復雜的應力鬆弛麯綫的分析 第六章變形體自由恢復及其應力鬆弛 節［M］類應力鬆弛與變形力自由恢復 第二節一般自由應力鬆弛過程 第三節彈性串聯變形力自由恢復過程 第四節復雜變形體變形力的自由恢復與應力鬆弛 第七章任意曆程流變學過程 節一般任意曆程的分析 第二節復雜任意過程分析 第八章農業工程與應力鬆弛過程 節農業工程中應力鬆弛過程 第二節兩類應力鬆弛帶來的新問題 第三節多變因素的應力鬆弛過程 第九章農業流變學中的變形體原理 節“變形體原理”基本內容 第二節三種形態的特點及關係 第十章流變學中的基本參量 ——初論流變學參量 節流變學中的彈性參量E 第二節流變學中的黏度或黏性係數η 第三節流變學模型與流變學參量 第四節流變學中的特殊參量——延滯時間T 第五節實體流變學性質分析 主要參考文獻

編輯推薦

文摘

序言

《農業流變學模型概念分析》：一本深入解析農業物質流變特性的科學專著 《農業流變學模型概念分析》是一部獻給農業科學研究者、工程師以及相關領域專業人士的深度學術著作。本書並非對某一部具體作品進行評述，而是著眼於“農業流變學模型”這一核心科學概念本身，以一種高度係統化、概念化的方式，對其在農業生産、加工、儲存、運輸以及環境調控等各個環節中的基礎理論、建模方法、應用前景以及未來發展趨勢進行全麵而詳盡的梳理與分析。 引言：流變學在農業中的核心地位與研究的必要性 農業生産的本質是物質的轉化與運動。從土壤的耕作、種子的播撒，到作物的生長、收獲，再到農産品的加工、儲存，每一個環節都離不開對農業物質（如土壤、種子、果實、蔬菜、榖物、液體肥料、農藥懸浮液等）流變特性的理解與掌握。流變學，作為研究物質在形變和流動過程中力學行為的學科，為我們揭示這些物質在不同外力作用下的動態錶現提供瞭強有力的理論工具。 然而，與在其他工業領域（如食品工業、高分子材料、石油化工）已相對成熟的流變學應用相比，農業領域對流變學模型的深入研究和係統化應用尚處於一個不斷發展和完善的階段。這主要是由於農業物質的復雜性、非均質性以及其所處的動態、多變的自然環境。傳統的單一物理模型往往難以精確描述這些復雜體係的流變行為。因此，發展一套能夠全麵、準確反映農業物質流變特性的概念框架與建模方法，並對其進行深入的概念分析，顯得尤為迫切和重要。《農業流變學模型概念分析》正是基於這一背景，緻力於構建一個清晰、係統、具有前瞻性的農業流變學模型理論體係。 第一章：農業物質流變特性的基本概念與分類 本章將從流變學的基本原理齣發，係統介紹與農業密切相關的各種物質的流變特性。首先，會對“應力”、“應變”、“應變率”、“粘度”、“彈性”、“塑性”、“粘彈性”等核心流變學概念進行精確定義和深入闡釋，並結閤農業實際，給齣相應的生動案例。例如，在描述土壤時，將分析其在犁耕、壓實等過程中的塑性與粘彈性行為；在描述榖物時，將探討其在輸送、儲存過程中的顆粒流動特性；在描述農産品液體（如果汁、牛奶）時，將分析其粘度與溫度、濃度等因素的關係。 隨後，本章將對農業物質進行科學的流變學分類。這種分類將不僅僅基於物質的宏觀形態，更會深入到其微觀結構、組分特性以及影響其流變行為的關鍵因素。例如，可以將農業物質大緻分為： 顆粒性物質： 包括土壤、種子、榖物、咖啡豆、乾製農産品等。它們在流動時錶現齣獨特的堆積、滑動、滾動等行為，其流變特性受到顆粒大小、形狀、錶麵粗糙度、水分含量、堆積密度等多種因素的影響。 粘性流體： 包括果汁、蔬菜泥、蜂蜜、牛奶、濃縮番茄醬等。其流變行為的特點是具有內摩擦力，並可能錶現齣牛頓流體或非牛頓流體的特性，如剪切稀化、剪切增稠、屈服應力等。 彈性與粘彈性材料： 包括新鮮的果實、蔬菜、葉片、食用菌等。它們在受到外力時，既能發生彈性變形，也能發生粘性變形，甚至在卸載後仍有部分變形殘留。理解其粘彈性有助於預測其在采後損傷、包裝、運輸等過程中的錶現。 復雜分散體係： 如農藥懸浮液、微生物培養液、生物質漿料等。這些體係通常包含固相、液相，甚至氣相，其流變行為更加復雜，可能受到顆粒濃度、分散劑、錶麵活性劑、pH值、溫度等多種因素的協同影響。 第二章：主流農業流變學模型及其概念框架 本章是本書的核心內容之一，將聚焦於當前農業流變學研究中所采用的各類模型，並對其概念框架進行深入的剖析。我們將探討這些模型是如何建立的，其基本假設是什麼，以及它們各自的適用範圍和局限性。 本構模型（Constitutive Models）： 牛頓流體模型： 介紹其基本公式（τ = η γ̇），並討論其在描述低粘度、低濃度農業液體（如清水、稀釋農藥）時的應用。 非牛頓流體模型： 冪律模型（Power Law Model）： 詳細闡述其公式（τ = K γ̇^n），分析n值（剪切稀化、牛頓、剪切增稠）的意義，並舉例說明其在描述果汁、蔬菜泥等常見農業産品時的有效性。 賓漢姆模型（Bingham Model）： 介紹其屈服應力（τ₀）的概念，如在描述番茄醬、酸奶等具有一定稠度的産品時的應用。 赫歇爾-巴剋利模型（Herschel-Bulkley Model）： 結閤瞭冪律和賓漢姆模型的特點，討論其在描述更復雜農業流體時的優勢。 卡森-普爾模型（Casson Model）： 探討其在描述某些高粘度、具有明顯屈服應力的農業産品（如巧剋力醬、某些濃縮果泥）時的適用性。 粘彈性模型： Kelvin-Voigt模型： 介紹其並聯彈簧與阻尼器的組閤，用於描述某些材料的延遲變形。 Maxwell模型： 介紹其串聯彈簧與阻尼器的組閤，用於描述某些材料的應力鬆弛行為。 廣義Maxwell模型與Kelvin-Voigt模型： 討論通過組閤多個Maxwell或Kelvin-Voigt單元來更精細地模擬復雜粘彈性材料。 顆粒流模型： 顆粒堆積模型： 介紹描述散體顆粒如何堆積以及靜止時內部應力分布的模型，例如基於朗伯-詹森（Lambrechts-Janssen）等理論的模型。 顆粒流動模型： 探討描述顆粒在運動過程中相互作用、能量傳遞的模型，如基於動量守恒和能量守恒的宏觀顆粒流模型，以及更微觀的離散元法（DEM）在模擬顆粒流動中的應用。 概念框架的構建： 除瞭具體的本構模型，本書還將探討構建農業流變學模型的整體概念框架。這包括： 多尺度建模： 如何從微觀粒子相互作用、宏觀物質流動、直至係統整體行為的多個尺度來理解和描述流變現象。 多相耦閤建模： 如何將固體、液體、氣體等多種相態在流變模型中的耦閤作用考慮進去，例如在農藥懸浮液、土壤水氣兩相流動等場景。 時變性與環境適應性模型： 農業物質的流變特性往往會隨著時間（如農産品成熟度變化、食品加工過程）和環境條件（溫度、濕度、pH值）而變化。本書將探討如何建立能夠動態適應這些變化的流變模型。 第三章：農業流變學模型的建立與驗證方法 理論模型的有效性離不開精確的實驗測量和嚴謹的驗證。本章將詳細介紹建立和驗證農業流變學模型的常用實驗技術和數據處理方法。 實驗技術： 鏇轉流變儀（Rotational Rheometers）： 介紹不同類型的鏇轉流變儀（同軸圓筒式、錐闆式、平行闆式），以及它們在測量剪切粘度、儲能模量、損耗模量等流變參數方麵的原理與操作。 毛細管流變儀（Capillary Rheometers）： 探討其在測量高粘度流體的應用，以及如何修正實驗數據以獲得真實的流變參數。 拉伸流變儀（Extensional Rheometers）： 介紹其在模擬農産品擠齣、拉伸等過程中的重要性。 顆粒流動測試設備： 介紹如筒式剪切儀（Coulter Tube Rheometer）、顆粒流床（Granular Flow Channel）等用於研究顆粒物料流動特性的設備。 非接觸式測量技術： 討論如粒子圖像測速（PIV）等技術在測量流體速度場方麵的應用，以及它們如何與流變模型相結閤。 數據處理與模型選擇： 實驗數據的預處理： 包括數據平滑、異常值剔除、溫度和濃度校正等。 模型參數的擬閤： 介紹常用的非綫性迴歸算法，如最小二乘法，用於從實驗數據中擬閤齣模型的參數。 模型驗證與評估： 討論如何通過比較模型的預測結果與獨立的實驗數據來評估模型的準確性、魯棒性，以及模型在不同工況下的適用性。 統計學方法在模型評估中的應用： 如R²值、均方根誤差（RMSE）、置信區間等。 第四章：農業流變學模型在各領域的應用實例分析 本章將通過具體的應用案例，生動地展示農業流變學模型在解決實際問題中的巨大潛力。 耕作與土壤力學： 利用流變模型預測土壤在犁耕、播種、鎮壓過程中的變形與能量消耗，優化農機設計，減少土壤闆結。 研究土壤水分、有機質含量對土壤流變特性的影響，指導精準灌溉與施肥。 農産品收獲與采後處理： 模擬果實、蔬菜在采摘、搬運、包裝過程中的力學響應，預測損傷機製，指導采後操作規範。 利用流變學參數評估農産品的成熟度、新鮮度以及貨架期。 食品加工與品質控製： 設計果汁、醬料、乳製品等的加工工藝，如混閤、泵送、罐裝，優化設備參數，保證産品口感和穩定性。 開發基於流變學特性的食品品質評價方法，實現自動化檢測。 液體肥料與農藥的輸送與噴灑： 精確計算液體肥料和農藥在管道中的流動阻力，優化泵和管道設計。 研究農藥懸浮液的穩定性，預測其在噴灑過程中的霧滴形成與沉降特性。 畜牧業與生物質能： 模擬糞汙、飼料等物料在輸送、發酵過程中的流變行為，優化相關設備設計。 研究生物質能源轉化過程中（如製漿、發酵）的流變學挑戰。 環境工程與水土保持： 模擬泥石流、滑坡等災害的發生與發展，建立預警模型。 研究土壤侵蝕過程中水土混閤物的流變特性，製定防治措施。 第五章：農業流變學模型的前沿研究與未來展望 在對現有模型和應用進行深入分析之後，本章將著眼於農業流變學模型的研究前沿，並對未來發展趨勢進行展望。 計算流體動力學（CFD）與流變學模型的耦閤： 討論如何將精細的流變模型與CFD技術相結閤，進行復雜的農産品輸送、加工過程的數值模擬，預測三維速度場、壓力場及物質形變。 人工智能與機器學習在流變模型中的應用： 利用機器學習算法從海量實驗數據中自動識彆流變行為規律，構建新型流變模型。 通過數據驅動的方式，預測流變參數隨環境變化而産生的動態響應，實現模型的自適應優化。 多物理場耦閤流變模型： 探討如何將溫度、濕度、電磁場、化學反應等多種物理化學因素與流變模型相結閤，以更全麵地描述農業物質的復雜行為。 納米流變學在農業領域的潛在應用： 探索納米尺度下的流變學現象，如在智能農藥、新型肥料遞送係統設計中的應用。 標準化與數據庫建設： 提齣建立農業物質流變特性數據庫的設想，以及推動相關領域標準的製定的重要性，以促進研究成果的共享和應用。 跨學科融閤： 強調流變學研究與生物學、化學、物理學、材料科學、計算機科學等學科的交叉融閤，將是未來農業流變學模型發展的重要驅動力。 結論 《農業流變學模型概念分析》旨在為農業領域的研究者和工程師提供一個全麵、深入、具有啓發性的知識框架。通過係統梳理流變學的基本概念，解析各類農業流變學模型的原理與應用，介紹科學的建模與驗證方法，並展望未來的研究方嚮，本書力求幫助讀者更好地理解和應用流變學原理，解決農業生産和加工過程中遇到的復雜問題，推動農業科學與技術的不斷進步，為實現農業的可持續發展貢獻力量。這本書不僅是對現有知識的總結，更是對未來研究方嚮的指引，期待其能成為相關領域的重要參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格我個人覺得非常獨特，它不像一般的科普讀物那樣通俗易懂，也不像純粹的學術論文那樣艱澀難懂，而是介於兩者之間，帶有一種獨特的學術韻味。作者似乎非常注重邏輯的嚴謹性和論證的充分性，所以在闡述每一個模型概念的時候，都會從其理論基礎、數學錶達式、參數含義，到其在不同農業場景下的應用實例，都進行瞭詳盡的解析。我尤其喜歡書中對一些關鍵模型的推導過程的展示，雖然有些公式推導對於我來說需要反復揣摩，但作者的講解條理清晰，每一步的邏輯銜接都非常順暢，這讓我能夠跟隨作者的思路，逐步理解模型的形成過程。而且，在描述模型驗證部分，書中引用瞭非常多的實驗數據和圖錶，這些圖錶直觀地展示瞭模型的預測能力和實際吻閤度，這對於我評估模型的可靠性和適用性非常有幫助。我感覺這本書更像是與一位經驗豐富的導師在對話，他不僅告訴你“是什麼”，還會告訴你“為什麼是這樣”，並且“怎樣去應用”。這本書給我最深刻的感受是，科學研究的魅力不僅在於發現新知識，更在於對現有知識進行深入的梳理、整閤和發展。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當樸實，沒有太多花哨的圖飾，正文的排版也顯得一絲不苟，看得齣是嚴謹學術類書籍的風格。我之前也涉獵過一些農業工程類的教材，但關於“流變學”這個細分領域，尤其是在農業應用上的模型概念分析，還是第一次深入接觸。拿到這本書，我最直觀的感受是它對理論的梳理非常清晰，雖然書名聽起來有些專業，但作者在引言部分就對流變學在農業領域的應用前景做瞭深入淺齣的闡述，這讓我這個非專業齣身的讀者也能大緻理解其研究的價值和意義。例如，在描述不同土壤的粘稠度和流動性時，書中運用瞭很多形象的比喻，將抽象的科學概念具象化，這一點做得非常到位。而且，書中列舉瞭大量不同文獻中的模型，並對這些模型的適用條件、優缺點進行瞭詳細的對比分析，這對於想要快速瞭解該領域研究現狀的研究者來說，無疑是一份寶貴的參考資料。我特彆欣賞它對曆史發展脈絡的梳理，從最初的簡單模型到如今復雜的多相流模型，每一步的演進都伴隨著對實際農業生産問題的解答，這種曆史的縱深感讓我在閱讀時，不僅能掌握現有的知識，還能體會到科學研究的迭代和進步。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我最大的體會是這本書的實用性超齣瞭我的預期。作為一名農業技術推廣人員，我經常需要麵對各種各樣復雜的田間問題，比如灌溉係統的設計、農産品加工過程中的物料輸送、甚至是如何更有效地進行土壤改良等。這本書中關於不同流變模型在這些實際問題中的應用案例，給瞭我很多啓發。例如，在探討液體肥料輸送時，書中詳細分析瞭不同粘度和密度的肥料在不同管徑和流速下的流動特性，並對比瞭不同模型對壓降和輸送效率的預測精度。這讓我意識到，原來我們日常工作中一些看似簡單的操作，背後都有著如此精密的流變學原理在支撐。書中還對一些新型的農業材料，比如生物基高分子材料在土壤改良中的應用，也進行瞭流變學視角的分析，這為我瞭解和引入新技術提供瞭理論依據。我尤其贊賞作者在描述模型應用時，並沒有停留在理論層麵，而是結閤瞭大量的實際數據和工程經驗，這使得書中介紹的方法和模型具有很強的可操作性，可以直接藉鑒到實際工作中。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書在知識的廣度和深度上都給我留下瞭深刻的印象。它涵蓋的流變學模型非常全麵，從最基本的牛頓流體模型，到復雜的剪切增稠、剪切稀化模型，再到更進一步的粘彈性模型和塑性模型，幾乎囊括瞭該領域的主要理論框架。更難能可貴的是，作者在介紹每一個模型時，都深入挖掘瞭其在農業領域的具體應用，例如，在描述土壤流變性時，書中探討瞭不同土壤質地、含水量、有機質含量對土壤流變行為的影響，以及這些影響如何轉化為對農作物生長、機械耕作和水土保持的實際意義。我還對書中關於農産品漿料、懸浮液的流變學特性的討論很感興趣，這對於食品加工和生物技術領域的研究者也極具參考價值。總的來說，這本書是一部非常紮實的學術著作，它不僅為我提供瞭係統的流變學知識，更引導我看到瞭這些知識在廣闊的農業應用領域中所蘊含的巨大潛力，讓我對未來的研究方嚮有瞭更清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我一種沉浸式的學習體驗。作者在講解過程中，仿佛能夠預見到讀者可能會遇到的睏惑，並在恰當的時機進行補充說明和解釋。例如，在介紹多相流模型時，書中花瞭相當大的篇幅來解釋不同相之間相互作用的數學描述，以及如何通過引入適當的湍流模型來提高預測的準確性。雖然這些內容確實非常專業，但作者的講解方式非常細膩，會通過舉例的方式，將抽象的數學方程與具體的物理現象聯係起來，讓我不再感到望而卻步。我發現，這本書不僅僅是知識的堆砌，更是在傳授一種解決問題的思維方式。它教會我如何從流變學的角度去分析農業生産中的各種問題，如何選擇閤適的模型來描述和預測現象，以及如何基於模型的分析結果來優化生産過程。這種思維方式的培養，對於提升我在農業科學領域的認知和解決實際問題的能力，有著至關重要的作用。總而言之，這本書給我帶來的價值，遠不止於知識的增長，更在於思維的提升。