超常规能源技术

出版者:科学

作者:刘静//邓月光//贾得巍

页数:211

出版时间:2010-2

价格:46.00元

isbn号码:9787030265548

具体描述

《超常规能源技术》内容简介：能源危机带给全球的是前所未有的挑战。为突破制约传统技术的瓶颈，必须超越原有的视野和思维框架来研究和利用能源。《超常规能源技术》提出并系统阐述了有别于传统能量转换与利用模式的超常规策略，深入剖析了用于驱动移动电子设备的太阳能及人体能量捕捉方法、植人人体的医疗器械供能技术、太阳能热直接发电技术、生物质燃料与仿生电池技术，以及大尺度城市热管理乃至触发式能源技术等新兴方向的基本问题，从微观到巨尺度问题均有涉及，特别指出了各主题上若干可供探索的途径和新方向。

目录信息

前言第1章 绪论 1.1 导言 1.2 当前的能源研究现状与发展态势 1.3 超常规能源利用技术基本特征 1.4 超常规能源利用技术典型案例及其启示 1.5 超常规能源技术研究中的机遇与挑战 1.6 本书内容和框架 参考文献第2章 驱动移动电子设备的人体能量捕捉方法 2.1 导言 2.2 移动电器能量供给问题 2.3 移动电子设备锐减的功率及能耗发展趋势 2.3.1 即时通信装置 2.3.2 娱乐工具 2.3.3 可穿戴式及可植入式医疗器械 2.3.4 微型嵌入式系统 2.3.5 集成多功能模块的个人数字助理 2.3.6 不同电池效能的评估 2.4 关于人体能量捕获 2.5 基于热电效应的能量捕获方法 2.5.1 基本原理 2.5.2 优化策略 2.6 机械力驱动方法 2.6.1 压电效应 2.6.2 介电弹性体 2.6.3 电磁感应 2.6.4 液态金属切割磁力线发电方法 2.7 位移驱动的发电机（惯性振动） 2.7.1 振动系统的能量捕捉特性 2.7.2 压电结构的振动特性 2.7.3 静电结构的振动特性 2.7.4 电磁感应的振动特性 2.7.5 磁致收缩的振动特性 2.8 典型能量捕捉装置的发电特性对比 2.9 人体能量利用问题分析 2.9.1 热量散失 2.9.2 关节旋转 2.9.3 身体重力加载 2.9.4 重心的垂直位移 2.9.5 组织及相应附属物的弹性变形 2.10 新型能量转化思路 2.10.1 微型风车 2.10.2 纳米线 2.10.3 电化学机械能转化 2.11 小结 参考文献第3章 驱动下一代移动电子设备的太阳能技术 3.1 导言 3.2 移动电子设备太阳能驱动技术的兴起 3.3 适于可移动电器的太阳能电池原理及其局限 3.4 三代太阳能电池技术及其对比 3.4.1 第一代硅基太阳能电池 3.4.2 第二代薄膜太阳能电池 3.4.3 第三代太阳能电池 3.5 染料敏化电池 3.6 有机太阳能电池 3.6.1 异质体结太阳能电池 3.6.2 混合异质体结电池 3.6.3 双堆叠异质结结构 3.6.4 有机—无机杂化体系 3.6.5 光电化学材料 3.7 光伏材料的电特性 3.7.1 太阳能电池的能效电路 3.7.2 广义等效电路 3.7.3 参数识别 3.7.4 FV曲线拟合法 3.7.5 等效电路中的性能参数 3.7.6 不同类型光伏材料的等效电路 3.7.7 人工神经网络 3.8 基于控制方法的最大功率输出 3.8.1 最大功率点追踪输出策略 3.8.2 功率匹配方案 3.8.3 参数计算技巧 3.8.4 扰动观察法 3.8.5 基于电压的功率优化和基于电流的功率优化 3.8.6 增量电导技术 3.8.7 神经元网络和模糊逻辑控制方法及其查表法 3.9 能量储存方案 3.9.1 适于连接太阳能模块的便携式存储部件 3.9.2 便携媒介的充电策略 3.9.3 性能优异的锂离子电池 3.10 可用于便携电子设备的产业化太阳能电池 3.10.1 Konarka类型 3.10.2 Nanosolar类型 3.10.3 IMEC类型 3.10.4 材料及其效率因素 3.11 太阳能供电的移动电子总体架构 3.12 直接由太阳能元件供电的低功率电子器件 3.13 流行的便携充电设备 3.14 水到渠成的观念：来自不同学科和产业部门的共同贡献 参考文献第4章 植入人体式微型医疗器械的供电方法 4.1 导言 4.2 植入式医疗器械概况 4.3 植入式医疗器械的分类 4.4 植入式医疗器械的特殊要求 4.5 植入式医疗器械锂电池供能技术 4.6 植入式医疗器械生物燃料电池供能技术 4.7 植入式医疗器械核电池供电技术 4.8 植入式医疗器械电磁转化供电方案 4.9 植入式医疗器械压电转化供电技术 4.10 利用体热的植入式器械热电供能技术 4.11 植入式医疗器械超声波供电技术 4.12 植入式医疗器械射频供电技术 4.13 植入式医疗器械光学供电技术 4.14 人体动能驱动的自维持型电磁感应供电技术 4.15 植入医疗器械的微创供电方法 4.16 小结 参考文献第5章 生物质燃料电池与仿生能量利用技术 5.1 导言 5.2 常规的燃料电池技术 5.3 生物质燃料电池技术 5.4 与MEMS结合的微生物燃料电池 5.5 生物质产氢方式 5.6 利用光能产电的细菌电池 5.7 利用糖类产电的细菌电池 5.8 利用海洋微生物产电的技术 5.9 分解有机物作为能源的机器人 5.9.1 基于微生物燃料电池技术的吃肉的机器人 5.9.2 吃肉机器人的结构系统和设计 5.10 仿生型液压驱动技术 5.11 仿生型高电压产生技术 5.12 小结 参考文献第6章 触发式能源技术 6.1 导言 6.2 触发式能源的提出 6.3 触发式能源的概念及基本特征 6.4 典型的基于自然事件的触发式能源利用方式 6.5 热电驱动的火灾预警模式 6.6 压电驱动的机器震动监测模式 6.7 电磁发电驱动的设备状态监测模式 6.8 风电驱动的风速测量 6.9 热电驱动的液态金属芯片散热系统 6.10 关于基于人体事件的触发式能源利用方式 6.11 人体压电驱动的远程控制器 6.12 人体热电驱动的低功耗医疗设备 6.13 触发式能源利用的关键科学技术问题 6.14 小结 参考文献第7章 基于人体能量的家用电器供能方法 7.1 导言 7.2 人体能量驱动家用电器的现实意义 7.3 正在兴起的人体能量利用技术 7.4 人工驱动的超级电容充电型LED家用照明系统 7.5 人工驱动家用LED照明系统的性价比问题 7.6 人体能量驱动家用电器问题中的挑战与机遇 7.7 小结 参考文献第8章 太阳能热直接发电技术 8.1 导言 8.2 关于太阳能热直接发电技术 8.3 热电转换技术 8.4 热离子电转换技术 8.5 磁流体热发电技术 8.6 碱金属热电转换技术 8.7 太阳能热电发电技术 8.8 太阳能热离子发电技术 8.9 太阳能磁流体和碱金属热电发电技术 8.10 太阳能级联发电系统技术 8.11 发展前景展望 8.12 小结 参考文献第9章 消除城市热岛效应的大尺度热管理技术 9.1 导言 9.2 城市热岛和建筑能耗现状 9.3 城市冷却系统的概念及基本特征 9.4 关于区域性城市冷却系统 9.5 大规模削弱太阳辐射的城市冷却方案 9.5.1 “轨道太空镜”计划 9.5.2 城市“变色”计划 9.6 利用宏观对流传热的城市降温方案 9.6.1 市区“穿堂风”计划 9.6.2 合理利用海水的城市“冲凉”方案 9.7 大规模提高地表蒸发率的城市降温方案 9.8 利用海水调节温度的水下生态及居住方案 9.9 区域性城市冷却系统的发展策略 9.10 大尺度城市热管理中的关键问题和难点 9.10.1 城市热环境和城市舒适性的定量描述 9.10.2 宏观大尺度热管理理论的建立 9.10.3 大尺度城市热管理实验平台的搭建 9.10.4 城市地理气象数据库的建立 9.10.5 各种城市热调节技术研究 9.10.6 大尺度城市热管理效果评价模型的建立 9.1 1小结 参考文献
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用户评价

我是一个对工程细节非常着迷的人，我习惯于看到具体的机械结构图、热力学循环图之类的东西。然而，这本书在这一点上处理得非常克制和高级。它没有陷入到细节的泥潭中，而是始终保持在一个“系统论”的层面进行讨论。例如，在探讨某一种理论上的能量捕获机制时，作者花费了大量的篇幅去分析这种机制一旦可行，将如何重塑全球的能源分配网络、地缘政治格局乃至个体生活方式。这让我意识到，真正的“革命性”技术，其影响远不止于效率的提升，而在于对现有社会契约的颠覆。我尝试着去想象书中所描绘的未来场景，那种数据流和能量流完美耦合的社会图景，感觉非常震撼。唯一的“遗憾”或许是，对于像我这样偏爱具体技术参数的读者来说，书中对某些理论模型的推导过程略显简略，不过考虑到全书的定位是宏观战略层面的探讨，这一点也可以理解。它强迫你从更高的维度去看待问题，而不是拘泥于螺丝钉的松紧。

这本书的语言风格是一种非常独特的“冷静的激情”。作者在论证过程中，几乎从不使用夸张的词汇，每一个论断都显得经过了千锤百炼的审慎表达。但正是在这种克制之下，蕴含着巨大的能量。我感觉作者是在用一种近乎考古学家的耐心，去挖掘那些被主流科学界所忽视的“灰色地带”中的可能性。我尤其喜欢其中关于“信息熵与能量耗散”那几章的论述，它不仅仅是科学探讨，更像是对宇宙基本规律的一种深刻反思。阅读过程是一场智力上的马拉松，需要高度的专注力来跟上作者的思维跳跃。我发现自己常常需要停下来，点上一支烟，在房间里踱步思考半天，才能真正消化他抛出的一个概念。这本书的价值不在于它能否立即提供一个可操作的商业方案，而在于它成功地将“不可能”的边界向外拓延了一小步，为后来的研究者指明了值得探索的方向。它是一剂对抗思维惰性的良药。

这本书的阅读体验是渐进式的，初读时感觉像在雾中行走，模模糊糊，抓不住重点。但随着阅读的深入，尤其是在读完关于“边界条件”和“系统耦合”的章节后，豁然开朗的感觉接踵而至。它提供了一种极为坚实的理论骨架，支撑起那些看似天马行空的设想。我之前读过一些关于能源转型的著作，它们大多集中在对现有技术的优化和推广路径上，但这本书完全跳出了这个框架，它直接质疑了我们对“能量”这个基本概念的传统理解。作者在引用文献时表现出了惊人的跨界能力，从经典力学到量子场论，再到复杂系统理论，信手拈来，形成了一个密不透风的逻辑网。它给我的最大启发是：我们总是倾向于在已知的规则内寻找答案，而真正的突破往往存在于对规则本身提出质疑的那一刻。这本书就是一本关于如何质疑的教科书，虽然它本身不提供具体的能源技术细节，但它为你提供了最顶级的“思维工具箱”，让你有能力去创造那些细节。

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，那种沉甸甸的质感和封面上抽象的几何图形，立刻就给人一种深邃、前沿的感觉。我是在一个偶然的机会在独立书店里发现它的，当时就被书脊上那个烫金的标题吸引住了。翻开内页，排版布局非常考究，字体选择既保证了阅读的舒适度，又透着一股严肃的学术气息。虽然我并非这个领域的专业人士，但光是看那些精密的图表和逻辑严谨的论述框架，就能感受到作者在资料搜集和体系构建上的巨大心血。特别是开篇对“现有范式局限性”的剖析，观点犀利，直指当下能源研究的痛点，读起来酣畅淋漓。它不像许多同类书籍那样晦涩难懂，而是用一种近乎哲学思辨的方式，引领读者进入一个全新的思考维度。尽管有些章节涉及复杂的数学模型，但我发现作者似乎特意加入了大量的背景介绍和案例分析来辅助理解，这一点对于跨学科的读者来说极为友好。这本书无疑是近年来在理论物理和未来科技交叉领域中，一本值得反复研读的启蒙之作，它提供的不仅仅是知识，更是一种看待世界和技术发展的独特视角。

说实话，我本来以为这是一本纯粹的技术手册，可能是关于某种新型反应堆的详细参数解析，或者是什么电池材料的合成流程指南。结果呢，这本书的深度和广度远远超出了我的预期。它更像是一本关于“可能性空间”的地图集，探讨的不是“如何实现”，而是“我们有没有可能从根本上改变实现的方式”。我特别欣赏作者对历史回顾那部分的写法，他并没有简单地罗列时间线，而是巧妙地将几次重大的技术革命置于更宏大的社会经济背景下进行对比，展示了能源变革背后的驱动力是如何在技术成熟度尚未完全到位时，就被强大的需求预先塑造的。书中的某些大胆的设想，虽然听起来有点像是科幻小说的情节，但作者总能用严谨的物理学原理去支撑，这种“脚踏实地做白日梦”的态度，非常鼓舞人心。我感觉，读完这本书后，我看向我家里那些普通的电器设备，都多了一层审视的目光，开始思考它们背后的能量来源是否已经是“旧时代”的产物了。这是一种思维上的解放，而非简单的知识增量。