Theory and Practice of Radiation Thermometry

Theory and Practice of Radiation Thermometry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Wiley-Interscience
作者:DeWitt, William H.; DeWitt, David P.; Nutter, Gene D.
出品人:
页数:1152
译者:
出版时间:1988-12-14
价格:USD 365.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780471610182
丛书系列:
图书标签:
  • 辐射测温学
  • 热辐射
  • 温度测量
  • 理论
  • 实践
  • 光学
  • 传感器
  • 工业应用
  • 热物理
  • 红外技术
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具体描述

Here is the most comprehensive treatment available on practical temperature measurement methods using radiation thermometry. All aspects of measurement technology are covered: basic principles, types of radiation thermometers, calibration methods, and applications. Covers the latest instruments and discusses the central problem of radiation thermometry--how to infer the true temperature from the indicated temperature. Generously illustrated.

《流体动力学基础与应用》 内容提要 本书旨在为工程、物理学、大气科学及相关领域的学生和专业人士提供一套全面而深入的流体动力学理论与实际应用知识体系。全书结构严谨,逻辑清晰,从最基本的流体静力学原理出发,逐步过渡到复杂的粘性流体流动、湍流理论、以及在现代工程技术中的前沿应用。我们力求在保持理论深度的同时,注重对物理图像的清晰阐释和数学模型的实际指导意义。 第一部分:流体静力学与连续介质假设 本部分首先确立了流体力学的基本研究对象——流体。我们将详细探讨流体作为连续介质的基本假设,包括密度、压力、温度和速度场等宏观物理量的定义。重点分析了流体静力学,推导了静水压力分布方程,并阐述了阿基米德定律、浮力、以及在不同参考系(如旋转坐标系)下的平衡条件。此外,还引入了欧拉应力张量的概念,为后续的流体动力学分析奠定张量分析的基础。我们将通过大量的实例,如水坝设计中的侧向压力计算和潜水器的浮力控制,展示静力学原理的工程价值。 第二部分:流体动力学基本方程 本部分是全书的核心,专注于描述流体运动的守恒定律。我们将系统地推导和分析以下三大基本方程: 1. 连续性方程(质量守恒): 从积分形式和微分形式,详细探讨了质量守恒在流体运动中的体现,包括不可压缩流体和可压缩流体的不同表达方式。 2. 动量方程(牛顿第二定律的推广): 详细推导了基于欧拉或拉格朗日描述的动量方程,即著名的纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程。我们将分别讨论无粘流体(欧拉方程)和粘性流体(纳维-斯托克斯方程)的数学形式,并解释粘性项的物理意义。 3. 能量方程(热力学第一定律): 基于材料导数和热力学关系,推导了描述流体温度演化的能量方程,讨论了热传导、粘性耗散和内能变化在流动中的作用。 本部分将通过对伯努利方程(作为欧拉方程的特解)的深入剖析,展示理想流体运动的几何特性和能量关系。 第三部分:粘性流与边界层理论 引入粘性后,流动的复杂性急剧增加。本章集中讨论粘性流动的特性。首先,详细分析了牛顿流体的本构关系,并探讨了非牛顿流体的一些初步概念。 随后,我们将进入流体力学最伟大的成就之一——边界层理论。我们将阐述普朗特在高速流体中对流动分离的革命性认识。通过分析平行平板上的均匀流动,详细推导和求解邦纳(Blasius)边界层方程,讨论了速度剖面、摩擦阻力系数的计算,以及流动分离点的预测。本章的重点在于理解边界层内外的速度梯度、剪切应力和动量损失的物理机制。 第四部分:流动分类与相似性原理 本部分关注如何对复杂流动进行分类和简化。我们将引入无量纲参数,特别是雷诺数($Re$)、马赫数($Ma$)、普朗特数($Pr$)等,并阐述它们在描述流动物理本质中的关键作用。 层流与湍流: 深入探讨了从稳定、有序的层流向随机、高频脉动的湍流过渡现象。我们将概述湍流的统计特性,如雷诺应力、平均速度剖面(对数律律等),并介绍雷诺平均纳维-斯托克斯方程(RANS)的基本形式。 相似性与量纲分析: 详细介绍 Buckingham $pi$ 定理,并演示如何利用量纲分析来构建物理模型和指导实验设计。这对于工程放大和简化复杂的数学模型至关重要。 第五部分:可压缩流体动力学基础 针对流速接近或超过音速的流动,本部分着重介绍声速的概念、等熵流动的基本方程和特性。 重点内容包括: 1. 激波分析: 详细推导和分析正激波和斜激波的结构、强度和热力学效应,利用罗伊(Rayleigh)和法诺(Fanno)流动的概念来描述管道内气流的绝热和等熵加速/减速过程。 2. 拉伐尔喷管: 结合可压缩流动的基本原理,深入分析拉伐尔喷管的工作原理,包括喉部条件、超音速膨胀等,这是火箭和高超音速推进系统的核心。 第六部分:流动控制与工程应用 本章将理论知识与前沿工程实践相结合。 流体机械中的应用: 探讨水轮机、泵和压缩机叶轮设计中流体力学原理的应用,特别是关于叶片载荷、空化现象(Cavitation)的控制。 空气动力学与升阻力: 介绍翼型理论的基础,如库塔-茹科夫斯基定理,以及对机翼上表面和下表面压差的精确计算。 微尺度流动: 探讨在微通道中,由于表面效应和低雷诺数导致的特殊流动现象(如米尔斯速率分布的偏差),这对微流控芯片的设计至关重要。 数值模拟简介(CFD): 最后,对计算流体力学(CFD)的有限体积法、离散化过程以及网格生成进行概述,说明如何利用现代计算工具求解复杂的纳维-斯托克斯方程。 本书特点: 本书的叙述风格强调物理直觉与数学严谨性的统一。每章末尾均附有大量的习题,旨在巩固理论知识并锻炼解决实际问题的能力。我们特别关注工程背景中的应用案例,确保读者不仅理解“是什么”,更能理解“如何用”。本书适合作为高等院校机械工程、航空航天工程、土木工程、应用数学及物理学专业本科高年级和研究生的教材或参考书。掌握本书内容,读者将具备分析和解决绝大多数经典和现代流体动力学问题的坚实基础。

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我本来很期待看到一些关于前沿技术和新型传感器的案例分析,毕竟“实践”二字在书名中占据了相当大的比重。然而,书中提及的实验设置和案例大多停留在相对成熟、甚至可以说是有点年代感的阶段。比如,关于红外成像仪的校准流程,描述的似乎是十年前的标准操作规程,对于当前市场上主流的、基于AI辅助的非接触式温度测量方法,几乎没有涉及。我们现在所处的时代,热像仪的分辨率和灵敏度早已有了质的飞跃,新的材料科学也催生了更多创新的热流传感器。这本书似乎固执地停留在“黄金时代”的物理模型上,对近十年来的技术迭代缺乏足够的关注。这使得这本书在面向工业4.0和智能制造领域时,其时效性大打折扣,更像是一本优秀的“历史教科书”,而非一本能指导当代工程师解决实际问题的“工具箱”。对于渴望了解最新测量精度极限和故障诊断策略的读者来说,这本书提供的“实践”指导显得有些滞后和保守。

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作者的写作风格,如果用一个词来概括,那就是“冷峻的客观”。全书几乎看不到任何作者的主观评论、个人经验分享,或者对不同测量方法的优劣势进行带着倾向性的比较分析。所有的信息都被呈现为一种纯粹的、去语境化的事实陈述。例如,在讨论不同波段辐射计的优缺点时,它会列出各自的数学模型和理论带宽,但它不会告诉你,在潮湿的室外环境下,哪种波段的衰减模型更接近真实情况,或者在实际的工厂环境中,哪种滤波方案在抗环境噪声方面表现更优异。这种极致的去人格化处理,虽然保证了内容的严谨性,却极大地削弱了阅读过程中的代入感和指导性。阅读这本书的感觉,就像是在与一台高度精确但毫无感情的仪器进行对话,你得到了精确的数据,但却缺乏一位经验丰富的向导在你迷茫时给予的启发和指引,让人不禁想问,这些理论背后的“人”,到底是如何将它们应用于真实世界的挑战中的。

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书中对基础理论的阐述,简直可以用“地毯式轰炸”来形容,每一个概念的引入都建立在严谨的数学推导之上,几乎没有做任何简化或概念上的捷径。对于那些习惯了“即插即用”式学习方式的现代读者来说,这种深度和广度是令人敬畏但也略感窒息的。作者似乎深信,如果不彻底剖析每一个微积分和线性代数工具的来龙去脉,任何关于辐射热学应用的讨论都将是空中楼阁。我花了大量时间在回顾那些关于黑体辐射定律的经典证明上,感觉自己更像是在上大学的高等物理课,而不是在研读一本应用导论。更令人费解的是,在讲解某些高级算法时,书本突然从理论的深渊一跃而起,直接抛出了一个高度优化的代码片段,却没有给出足够的上下文来解释这种特定优化背后的物理直觉或者工程妥协。这种跳跃性使得那些试图将理论直接转化为实践的读者,在理解“为什么”和“如何做”之间,留下了一个巨大的鸿沟,需要读者自己去填补,这无疑增加了学习的路径成本。

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购买这本书的初衷是希望找到一个能将抽象的辐射物理与具体的工程应用无缝连接的桥梁。然而,这本书提供的连接点显得非常脆弱和间断。章节之间的过渡经常是突兀的,理论推导结束后,紧接着就是一堆需要大量背景知识才能理解的简化公式,然后直接跳到下一块完全不相关的应用领域。这种结构上的碎片化,使得读者的知识体系难以形成一个连贯的整体印象。我发现自己不得不频繁地查阅其他热力学和光学书籍来填补那些在本书中被刻意省略的中间步骤。更让我感到困扰的是,书中所引用的参考文献,很多都停留在上世纪七八十年代的核心期刊,对于后续更细化的研究和突破,缺乏必要的引用链条,似乎作者认为一旦理论基础奠定,后续的进展就不值得深入探讨了。最终,这本书更像是提供了一份扎实的“基石蓝图”,但如果想用它来建造一座能够抵御现代工程风雨的摩天大楼,读者还需要自己去寻找和拼凑大量的现代“钢筋和混凝土”。

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这本书的封面设计极其朴素,甚至有些过时,完全没有抓住当代读者对于视觉吸引力的期待。那种深沉的蓝色背景,配上略显僵硬的白色衬线字体,让人联想到上世纪八九十年代的学术专著。初次翻开时,我期望看到一些关于现代测量仪器的小插图或者至少是清晰的图表预览,但得到的却是一连串密密麻麻的文字和难以辨认的数学公式堆砌。这无疑给新读者设置了一个不小的门槛,它似乎更倾向于服务那些已经深谙此道的专业人士,而不是试图吸引那些刚刚接触这个领域,或者希望快速入门的工程师和学生。它的排版风格也极为保守,段落之间的间距非常紧凑,让人在长时间阅读时,眼睛很容易感到疲劳,缺乏那种现代书籍为了提升阅读体验而刻意留出的“呼吸空间”。这种对版式设计的漠视,传递出一种强烈的信号:内容至上,形式不重要——当然,这在纯粹的学术圈或许是褒义,但在市场化的书籍领域,这无疑是一种自我设限的行为,使得它在众多设计更具吸引力的同行中,显得有些默默无闻,需要读者鼓起极大的毅力才能真正深入其中。

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