微泡发生器流体动力学机理及其仿真与应用 科学与自然 书籍 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 生物医学工程
• 化工过程
• 声学
• 气泡动力学
• 仿真应用

店铺： 青草书店专营店

出版社： 西南财大

ISBN：9787550431904

商品编码：24180889720

商品基本信息，请以下列介绍为准
商品名称：	微泡发生器流体动力学机理及其仿真与应用 科学与自然 书籍
作者：	李浙昆
定价：	96.0
出版社：	西南财大
出版日期：	2017-04-01
ISBN：	9787550431904
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开本：	小16开

内容简介

本书中微泡浮选对微细粒矿物选别、废纸脱墨、处理工业废水等有着特殊的功效，微气泡发生装置作为微泡浮选重要的关键技术，一直是研究的关键点。微泡的生成与控制是影响微泡浮选应用的瓶颈，对微泡生成的理论与应用的研究是本著作的特点。本书主要研究了多种流体型微泡发生

《微泡的奥秘：流体动力学视角下的界面现象与工程应用》 书籍简介 本书深入探讨了流体力学中一个迷人且至关重要的现象——微泡的产生、行为及其在多相流系统中的作用。不同于传统流体力学著作侧重宏观流动分析，本书将焦点精确地对准了微米尺度下气液界面的复杂动力学过程，旨在提供一个全面、深入且具有实践指导意义的理论框架。 第一部分：微泡的形成与动力学基础 本书首先系统梳理了微泡的形成机理。我们从成核理论出发，详细阐述了在超饱和溶液、剪切流场或表面缺陷处，微泡如何从无到有地孕育。这部分内容详尽地考察了拉氏成核与异相成核的微观机制，并引入了吉布斯自由能的概念来量化成核的能量壁垒。 随后，章节转向微泡的动力学行为。我们构建了描述单个微泡在外部流场中运动的数学模型。这包括雷诺数和斯托克斯数在微尺度下的修正与适用性分析。特别关注了曳力、浮力以及马格努斯力对微泡轨迹的影响。针对高频声场或强梯度压力场，我们深入剖析了泡的振荡与崩溃的非线性动力学。洛伊茨-申克方程（Rayleigh-Plesset Equation）的修正形式被用于精确预测泡在不同环境压力下的尺寸变化和寿命周期，并结合了表面张力梯度（Marangoni效应）如何影响泡的稳定性。 第二部分：界面张力与流场耦合 微泡的特性与其周围的气液界面性质息息相关。本书用大量的篇幅研究了界面流体力学。这不仅仅是关于界面形状的描述，更在于界面两侧流体速度场的相互作用。我们详细分析了近壁面气泡的动力学，特别是当气泡靠近固体壁面时，由于薄液膜的挤压所产生的排斥力与吸引力之间的微妙平衡。 此外，本书对表面活性剂在微泡表面的吸附与分布进行了量化研究。表面活性剂的迁移和富集如何动态改变局部表面张力梯度，进而影响微泡的稳定性、迁移速度，甚至抑制其在高速流动中的破碎，是本部分的核心讨论点。通过界面剪切粘度的概念，我们将微观的分子作用引入宏观的流体力学描述中。 第三部分：复杂介质中的微泡群体行为 在实际工程应用中，微泡往往以群集的形式出现。本书转向群体动力学的研究，探讨了气液两相流中微泡的相互作用。这包括气泡的聚并（Coalescence）与破碎（Breakup）过程的概率模型。我们引入了气泡碰撞核函数来描述群体尺度上的演化，并分析了高浓度下气泡群对整体流体有效粘度和湍流结构的反馈影响。 针对涉及大量微泡的系统，如空化现象或泡沫层，本书引入了相界面张力模型和界面湍流模型，以期在介观尺度上描述整体行为，从而指导宏观尺度的反应器设计和工艺优化。 第四部分：先进测量技术与模型验证 理论模型的精确性依赖于可靠的实验数据。本书用一章的篇幅介绍了现代微尺度流场测量技术在微泡研究中的应用。重点介绍了高频声学测量技术、高速粒子图像测速（PIV）在捕捉气泡周围的局部流场，以及共聚焦拉曼散射光谱在分析界面化学成分方面的能力。我们强调了如何利用这些先进工具来验证和修正数值模拟的结果，特别是对边界条件和动量交换的精确描述。 第五部分：工程应用与前沿展望 本书的最后部分将理论和实验发现应用于实际工程领域。我们探讨了微泡在微反应器中的高效混合与传质，生物医学中超声空化靶向药物递送的流体力学基础，以及海洋工程中气泡幕的减阻效应。在材料科学方面，本书也分析了利用微泡模板制备多孔轻质材料的精确控制方法。 总结 《微泡的奥秘：流体动力学视角下的界面现象与工程应用》旨在成为该领域研究人员、高级工程师和研究生的一本权威参考书。它不仅提供了坚实的流体力学理论基础，更着重于气液界面这一复杂系统中的关键角色，通过对微观机理的透彻理解，为解决复杂两相流工程问题提供了新的视角和工具。本书的叙述风格严谨而不失洞察力，注重将分析推导与物理直觉相结合，确保读者能够全面掌握微泡流体动力学的精髓。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对科学史和哲学略感兴趣的读者，我发现这本书在阐述其研究脉络时，展现出一种难得的人文关怀。作者似乎非常尊重前人的工作，他花了篇幅回顾了历代科学家对空化现象和气泡动力学的探索历程，从早期的宏观描述到如今的纳米尺度精确控制，这种历史的纵深感让整本书的阅读体验变得更加丰富。我体会到，真正的科学突破往往是建立在无数次失败和修正之上的，而不是一蹴而就的灵感。这种对科学探索过程的细致描摹，让这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一部关于“如何进行严谨的科学研究”的生动教材。它教会我的，不仅仅是公式和算法，更是一种面对复杂科学难题时应有的耐心和求证精神。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常专业，那种深邃的蓝色调配上精细的图表线条，一下子就给人一种严谨、深奥的感觉。我最初是冲着“流体力学”这几个字去的，毕竟这方面的内容总是让人望而生畏，但这本书的排版却异常清晰，即使是初次接触微泡生成领域的人，也能大致跟上作者的思路。我特别欣赏它在基础概念介绍上的详尽程度，没有急于抛出复杂的数学模型，而是先搭建起一个扎实的物理图像。比如，它对牛顿流体和非牛顿流体在微小尺度下的行为差异描述得极其到位，那种力与形变的微妙关系，被阐述得仿佛触手可及。虽然我还没完全啃完，但仅凭前几章的铺垫，我就觉得自己的流体力学基础得到了极大的巩固，那种醍醐灌顶的感觉，是在其他教科书中很难找到的。作者的叙述方式，不像纯理论著作那样板着脸孔，而是带着一种引导和启发性，让人愿意主动去探索更深层次的原理。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格是极其严谨的学术体，但又保持着一种独特的节奏感，这种节奏感主要体现在它对复杂概念的层层递进上。例如，当作者引入新的无量纲参数时，他总是会先用一个直观的比喻来解释这个参数在物理世界中的意义，然后再给出其数学定义。这种“先形后理”的讲解方式，极大地降低了阅读门槛。我尤其喜欢它在图表展示上的用心，那些流场可视化图，色彩梯度和等值线布局都经过精心设计，即便不去看文字说明，也能初步判断出压力分布或速度梯度的大致情况。总的来说，这本书的阅读体验就像是在一位经验丰富、表达清晰的导师的指导下，逐步攀登一座高山，每当你感觉快要迷失方向时，总有一个清晰的标志会指引你走向下一个里程碑。它的价值，远超出了单纯的专业参考书范畴。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常巧妙，它没有把“应用”部分放在最后当成附庸，而是将其有机地融入到理论和仿真之后，形成一个完整的闭环。其中关于“微泡在生物医学领域的潜在应用”的章节，尤其让我眼前一亮。作者没有空泛地谈论前景，而是列举了几个非常具体的案例，比如利用可控的微泡来靶向输送药物，或者在超声诊断中如何利用气泡的散射特性来增强成像对比度。这种紧密结合实际工程需求的写作风格，让这本书的价值瞬间提升了好几个档次。我尤其关注了其中关于“气泡破裂动力学”与“细胞膜损伤阈值”之间关系的研究，作者引用了大量实验数据来支撑其理论模型，使得结论极具说服力。对于那些希望将基础研究转化为实际产品的工程师而言，这部分内容无疑提供了极具价值的参考蓝图。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始对“仿真”这部分内容持保留态度，因为很多工程类书籍的仿真部分往往是生硬地堆砌软件操作步骤，对于背后的物理意义交代不清。然而，这本书在这方面做得令人耳目一新。它没有仅仅停留在“如何点击鼠标”的层面，而是深入剖析了数值方法选择的合理性，比如有限元法和有限体积法在处理气液界面流动时的优缺点对比。作者似乎非常注重“模型的可信度”这一核心问题，详细讨论了网格无关性验证的重要性，这对于我们这些真正想用仿真结果指导实验设计的人来说，简直是福音。我记得有一节专门讲了湍流模型在微小尺度下的局限性，并且提出了几种改进思路，这种批判性的思维在学术著作中并不多见，它促使我反思自己过去在模拟中可能存在的盲点。读完这一部分，我感觉自己对如何构建一个既高效又准确的CFD模型有了全新的认识。