單元操作與輸送現象完全解析 (電子書) pdf epub mobi txt 电子书下载 2025

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林育生

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化工原理
单元操作
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具体描述

解題觀念加入方法工程設計觀點與現場實務經驗，保證為最新考古題詳解。

　　◎整理原文書與坊間教科書，結合考試經驗，加上詳細解題過程，最適合廣大考生的參考書。

　　◎指明最正確的考試方向，考生花最短的時間實力突飛猛進！

　　◎購買本書的讀者享有書中內容兩年解惑諮詢，歡迎讀者與作者聯繫討論。

　　類題內容，完全仿真：
　　類題練習收錄McCabe、Geankoplis、Bird、3W四本化工原文書最常考的例題與坊間中譯本重點式例題，題目內容完全中譯，解題過程最詳盡。

　　歷屆試題，完全解析：
　　收錄高考、普考、地方特考、化工技師、經濟部職員特考，81年至105年之題型完全解析，題型最豐富，解題過程最詳細，非坊間一般書籍可比擬。

　　觀念解說，多元寫實：
　　內容編排捨去一般教科書與中譯本的編排方式，只針對必考重點作深入淺出的解析，可作為短期衝刺者的大補帖，也適合在校生準備國考時作精進之用。

　　完全解析，必得高分：
　　類題練習與歷屆試題完全解析，鉅細靡遺、淺顯易懂，最適合自修者學習，短期內可使觀念與破題能力大幅提升，就業考試必得高分。

动力学与过程控制原理概论本书聚焦于系统动态行为的建模、分析与控制，旨在为工程、科学及管理领域的专业人士提供一个全面且深入的理论框架与实践指导。第一部分：系统动力学基础本部分首先从物理系统的基本构成单元入手，探讨如何将现实世界中的复杂系统抽象为数学模型。我们深入剖析了线性与非线性系统的基本概念，重点关注微分方程在描述时间演化过程中的核心作用。第一章：动态系统的数学表述本章详细介绍了状态空间表示法（State-Space Representation）作为描述多输入多输出（MIMO）系统的标准工具。我们不仅讲解了如何从物理定律（如牛顿第二定律、基尔霍夫定律）推导出状态空间方程，还涵盖了系统的基本性质，如可控性（Controllability）与可观测性（Observability）。特别地，对于线性定常（LTI）系统，我们阐述了如何通过计算矩阵指数（Matrix Exponential）来求解系统的零输入响应和零状态响应。第二章：线性系统的时域与频域分析时域分析部分，重点讨论了系统的瞬态响应（Transient Response）特性，包括一阶和二阶系统的标准响应曲线、超调量（Overshoot）、建立时间（Settling Time）和稳态误差（Steady-State Error）。频域分析则引入了系统的传递函数（Transfer Function）概念，并详细解析了拉普拉斯变换在系统分析中的应用。通过波德图（Bode Plot）、奈奎斯特图（Nyquist Plot）等工具，我们展示了如何评估系统的频率响应特性，理解系统对不同频率激励的敏感程度。第三部分：稳定性理论稳定性是控制系统的基石。本部分系统地介绍了各种判断系统稳定性的方法。第三章：稳定性判据我们首先从李雅普诺夫稳定性定义出发，阐述了全局稳定性与局部稳定性的区别。随后，详细讲解了代数判据，包括著名的劳斯-赫尔维茨判据（Routh-Hurwitz Criterion），并辅以大量实例说明如何利用判据快速确定特征多项式的根的位置，从而判断系统的 BIBO 稳定性。此外，本章还介绍了根轨迹法（Root Locus），展示了系统增益变化如何影响闭环极点的位置，以及系统稳定性的边界。第四章：相对稳定性与稳健性初步除了绝对稳定性，相对稳定性（如相裕度、增益裕度）在工程实践中更为重要。本章探讨了如何通过频率响应图来量化系统的稳健性，即系统在模型参数存在不确定性或受到外部扰动时仍能保持稳定和良好性能的能力。第三部分：经典控制设计（PID 控制） PID（比例-积分-微分）控制器因其通用性、鲁棒性和易于实现的特性，在工业控制领域占据核心地位。第五章：PID 控制器的原理与实现本章深入剖析了 P、I、D 三种控制作用的物理意义及其对系统动态性能的影响。P 作用提供即时修正，I 作用消除稳态误差，而 D 作用则提供预测性阻尼。我们详细讨论了离线整定方法，如齐格勒-尼科尔斯法（Ziegler-Nichols Method），并比较了其在不同系统上的适用性。第六章：现代 PID 优化与数字化实现考虑到实际工业应用，本章探讨了数字 PID 控制器的采样效应、量化误差和抗饱和技术。同时，介绍了更先进的整定策略，例如基于模型的内部模型控制（IMC）的 PID 参数设计，以及自适应 PID 的基本思想，以应对过程参数随时间变化的工况。第四部分：现代控制理论基础现代控制理论为处理高阶、强耦合和复杂的非线性系统提供了强大的数学工具。第七章：可控性与可观测性的提升本章回顾了可控性和可观测性的概念，并引入了极点配置（Pole Placement）技术。通过状态反馈，我们学习如何将闭环系统的极点任意配置到期望的位置，从而实现期望的动态响应。此外，对于状态变量不能完全测量的系统，本章详细介绍了观测器的设计，如 Luenberger 观测器，用以估计系统的内部状态。第八章：最优控制导论最优控制的目标是使系统的性能指标（Cost Function）达到最优。本章聚焦于线性二次型调节器（LQR）的设计。我们阐述了黎卡提方程（Riccati Equation）的求解过程，以及 LQR 权值矩阵的选择如何平衡控制能量消耗与状态误差的最小化。第九章：先进控制主题简介为了拓宽读者的视野，本章简要介绍了当前控制领域的前沿研究方向，包括： 1. 鲁棒控制（H$infty$ 控制）：针对不确定性建模，确保系统在模型误差下依然保持性能。 2. 模型预测控制（MPC）：利用系统的动态模型，在每个采样周期内在线求解最优控制序列，尤其适用于约束条件下的过程控制。 3. 非线性系统基础：简要介绍了反馈线性化和滑模控制的基本思想，为后续深入研究非光滑控制打下基础。本书特色：理论与实践紧密结合：每一章节均配有大量的工程实例，使用 MATLAB/Simulink 配合的仿真案例，帮助读者直观理解抽象概念。强调物理意义：始终将数学模型回归到其所代表的物理过程，避免纯粹的数学推导堆砌。结构严谨：从经典控制的时域频域分析，逐步过渡到现代控制的状态空间方法，逻辑清晰，适合自学或作为高校相关课程的参考教材。目标读者：化学工程、机械工程、航空航天、电气工程、自动化、生物医学工程等领域的高年级本科生、研究生及从事过程控制和系统建模的工程师。

著者信息

作者簡介

林育生（Eason Lin）

學歷
　　國立中央大學化工研究所

經歷
　　奇美電子黃光製程與設備工程師
　　東陽實業廠電鍍管理師
　　台灣塑膠公司麥寮氯乙烯廠值班主管
　　Metso Automation控制閥業務工程師
　　高雄中鼎方法設計部方法工程師

現職
　　台灣中油石化事業部方法工程師

　　讀者諮詢信箱：k59252003@gmail.com

图书目录

序言：做正確的事
參考書籍
閱讀方式與準備方向

輸送現象
零、因次分析
一、黏度及動量傳送機制
二、層流之殼動量均衡及速度分佈
三、等溫系統之變化方程式
四、具多自變數系統的速度分佈
五、等溫系統之巨觀均衡
六、熱傳導及熱量傳送機制
七、固體及層流中殼能量均衡及溫度分佈
八、非等溫系統之變化方程式
九、多自變數系統的溫度分佈
十、非等溫系統之巨觀均衡
十一、質量擴散係數及質量傳送機制
十二、固體及層流中殼質量均衡及濃度分佈
十三、成份系統的變化方程式
十四、多自變數系統的濃度分佈
十五、二成份系統之巨觀均衡

單元操作
十六、液體攪拌(流體力學)
十七、等溫系統之界面動量傳送(流體化床與粒子流動狀態)
十八、等溫系統之界面動量傳送
十九、管線中流量之量測(流體力學)
二十、泵特性及相關運用(流體力學)
二十一、熱傳遞及其應用(輻射熱傳送)
二十二、熱傳遞及其應用(蒸發器)
二十三、熱傳遞及其應用(經驗式計算)
二十四、熱傳遞及其應用(換熱器)
二十五、質量傳遞與其運用(經驗式計算)
二十六、質量傳遞與其應用(蒸餾)
二十七、質量傳遞與其應用(吸收與氣提)
二十八、質量傳遞與應用(萃取與瀝取)
二十九、質量傳遞與應用(乾燥)
三十、質量傳遞與應用(增濕與減濕)
三十一、粉粒體之操作(單元操作)
三十二、過濾_結晶_吸附分離

※此書內的作圖題幾乎都是微軟的投影片手繪，在數值上可能會有些微誤差，讀者需了解的部份是解題過程，實際數據與圖表可由題目所提供之原文書出處或考題年份自行上網下載題目參考與練習。

图书序言

ISBN：9789863586128
規格：普通級 / 初版
出版地：台灣
檔案格式：EPUB固定版型
建議閱讀裝置：平板
TTS語音朗讀功能：無
檔案大小：209.7MB

本書分類：考試用書> 職訓檢定> 化工

图书试读

作者序

　　會想出一本關於考試用書，也在於自己這一路上求學過程，無論是考研究所或者是考經濟部特考時發現坊間的教科書與題解書都有不少盲點，如果是以學校的教授編著的中譯本或是個人整理的參考書籍，裡面不是放了太多經驗圖表，最常出現解釋不清楚；不然就是不知如何從經驗圖表查到所需要的數值，整個編排太過於偏向教科書的形式，這點對準備考試的人而言不容易抓到重點，另外就是整個編輯上偏重於理論與學術，陳述了一堆理論，但對於破題完全沒有幫助，變成此種書籍可參考的題型很少，此類書所放的題型比較像是學校求學中有一些想整人的教授考Open Book 的題型，還有一種就是補習班老師出的題解本，但對於沒有時間去上補習班或經濟狀況較不富裕的朋友們閱讀這些題解，會發現錯誤很多，此外計算或推導過程中省去了很多步驟，自然很容易浪費不少時間作修正或參考其他的書輯作確認內容的正確性，但這種朋友算是最認真的，還會去參考其他書輯，另一種則是不分青紅皂白的背解題過程，還有一種最糟糕的就是直接放棄了，也或許是出版時打字上沒有校稿，或者是補習班的講師希望留一手，畢竟自己自修看不懂，你自然而然就會去補習，而且現在的補習班很多都是用錄影帶教學，有了問題也無從問起，對補習班而言出書整個偏商業導向，對準備考試者完全沒太大幫助。

　　我個人是非常不喜歡以上兩種類型的編排，所以在編排上的原則我儘量用較容易理解的白話，配合原文書與坊間的教科書整理，加上詳細的解題過程，讓沒有時間去上補習班的上班族或者是沒時間去補習的朋友，或者是你已經厭倦去補習看錄影帶，但有問題卻無法解決的朋友，我相信看了這本書與作了這本書的題解，一定會讓你開卷有益，在短時間半年至一年的準備考試過程中在解題技巧可以突飛猛進，此本書收錄的考古題將近25 年的題目，對於單操輸送這個領域，相信目前坊間還沒有第二本有如此的編排內容&考試分佈與重點提醒，而且對於敘述與題解部份較難的內容，摘錄於原文書內容敘述與題型或者是坊間教科書也都會附上出處，對化工系的朋友們可以節省不少花費在閱讀原文書的內容，更容易抓的到考題重點與方向，畢竟我也相當認同，有時方向錯誤跟沒讀書的下場幾乎是差不多慘，但很多人不認為是這種原因，會覺得是自己讀不夠熟，其實追根究底跟一本書主義有很大的關係，會把補習班的題解本當成是聖經下去閱讀，無論如何都要死背起來的感覺，其實這種作法會讓自己在學習上會有很大的盲點，還有一種朋友被學校的一些八股教授洗腦，一直欺騙你沒有學好工程數學，單操輸送就會無法學好的屁話，所以對此科目一直存在恐懼感，偏偏還是有人一直被這種謊話欺騙了30 年(因為我本人也是受害者之一)，其實分析這十年的考題，純工數的時代早已過去，取而代之則是靈活題目的計算與應用題，所以這本書可以讓你重新燃起學習單操輸送的信心，而且能讓你反應實質的進步在你的分數上大幅躍進。

　　理工系的朋友們一定有很大的認知，沒有熟悉與充足的練習大量的題型，很容易在考場上挫敗，而且是毀滅性的失敗，簡單來說一張考卷沒有幾題可以寫的，尤其現在的國家考試題型相當的靈活，對於是一本書主義者很容易會考不好，簡單的原因說穿了，只要考超出這本書範圍你就不會解了，所以在題型的收集上我特別去收錄原文書與坊間教科書重要的例題讓你準備時萬無一失，另外在單元操作部份，例如：蒸餾、蒸發、吸收、萃取、換熱器，我也把我在業界對於方法工程的觀念放入其中，我相信對於考經濟部特考員與化工技師的朋友們會有很大的幫助，對於一般在學的同學也可更為了解化學工程在實務上是如何作應用，而不是跟著學校的教授或者是補習班的老師胡亂算了一堆題目卻無法理解其中的意義在哪？也無法判斷其正確性，如果未來接觸石化工業的領域無法將觀念應用在工作場合上是較為可惜的，畢竟理論也是需要實務經驗作配合，如果是單純作學術，是不要命的把原文書整本拿起來死命的K，但今天我們準備考試不是作研究，而是短時間要提升你的分數才是重點，相信以上敘述這些編排，一定會對你有所幫助，這本書也算是我準備考研究所與經濟部特考沒有去補習班自學的歷程縮圖，雖然這一路上求學與工作也是跌跌撞撞不太順遂，但畢竟也是抱持著想幫助人的心情分享內容，也希望少一些人走冤枉路，但我一直相信正確的準備方法加上研讀的方向正確，一定可以讓你準備考試上輕鬆的許多，分數也會增加不少，就像牛頓說過的一句話：如果說我看得比別人遠些，那是因為我站在巨人的肩膀上，閱讀這本書對於準備考試的人而言，我相信你也會有這種感覺的，雖然算完這些題目，也不能讓你在實務經驗上在方法工程設計領域變成一個武林高手，但相較於其他人你是更懂得將這些知識如何靈活運用在考場上。

　　也歡迎有問題的朋友們可以在我FB 私訊給我，畢竟只要是人算的或是手打字多少會有我們沒檢查出來錯誤，雖然我們已經校稿好幾次了，能為讀者們解答是我的榮幸，也歡迎在其他書本上的問題或者是相關領域求職上的問題，我所了解的部份我都願意和各位分享，我相信這也是另一種經驗上的傳承，其實多閱讀相關書籍截取自己所需要的部份這觀念也來自於我研究所的指導教授，他本身從小在國外讀書，老外求學的觀念上也是如此，惟有多涉獵題型與觀念，可以幫助你思考，也可以使自己解題上更輕鬆，未來在職場上需要自己去找答案的機會更是多，培養自我找尋答案也是一個很重要的技能，這也是我想分享給各位讀者的一個觀念。

　　另外，可以順利出版這本題解書也很感謝我的校稿手戴夢祥，他是我的高中好友，研究所就讀於國立台灣科技大學化工系，他的求學心路歷程幾乎跟相同，在考試上或是在業界的專業能力相信也是無庸置疑的，也很感謝這一路上幫忙過自己的朋友，不管是在求學階段還是職場生涯，有了你們才讓我的生活過得更充實，最後也希望未來可以聽到更多朋友們上榜的好消息！這對於我來說是最值得開心的事情了！

林育生謹識

用户评价

评分☆☆☆☆☆

這本書的優點，絕不僅限於學術層面。它對「輸送現象」在現代工業中的角色定位，給予了清晰的闡述。舉例來說，在介紹氣體吸收與脫水時，它不只是計算塔盤效率，還探討了不同操作壓力對成本和能耗的影響，這讓原本枯燥的單元操作變得活靈活現，充滿了實際的商業考量。我甚至覺得，這本書的編寫風格帶有一種「匠人精神」，對於細節的堅持，讓讀者在閱讀的過程中，能感受到作者對這門學科的熱愛與尊重。它成功地將那些被認為是「老學科」的單元操作，重新包裝成充滿挑戰性和創新性的現代工程問題。對於希望在化工、材料或製藥領域有所發展的人來說，建立這樣全面的知識結構是至關重要的，這本書無疑是搭建這個結構的最佳基石。

评分☆☆☆☆☆

這本教科書的排版和紙質簡直是教科書界的清流，翻開第一頁就能感受到編排者的用心。尤其對於我們這些在工程領域摸爬滾打的學生來說，一本清晰、條理分明的書是多麼重要！這本書在理論推導的過程中，不只是把公式直接丟出來，而是很細心地一步步解釋背後的物理意義和數學邏輯，對於想真正搞懂輸送現象那種抽象概念的人來說，簡直是救星。很多參考書往往在關鍵步驟一筆帶過，搞得人霧裡看花，但這本卻是把細節拆解得非常透徹，就算第一次接觸這麼複雜的單元操作，也不會覺得無從下手。而且，書裡大量的圖表和示意圖，真的是畫龍點睛之筆，那些複雜的流程圖和設備剖面圖，一看就懂，省去了我大量時間去網路上找對應的輔助圖解。總之，光是從閱讀體驗和內容的紮實度來看，這本就絕對值得入手，光是放在書架上，都覺得自己專業度提升了好幾個檔次。

评分☆☆☆☆☆

我個人對這本書的深度感到非常驚艷，尤其是在處理那些比較「硬」的單元操作，比如流體流動和熱傳導的部分。它對於邊界條件的處理，以及紊流和層流轉變的細膩描述，遠超過我之前使用的幾本坊間教材。很多書在處理非理想流體或複雜的熱交換器設計時，就直接給出簡化公式，但這本書卻敢於深入探討那些邊緣情況，甚至提到了計算流體力學（CFD）在這些領域的應用潛力，這讓我覺得這本書不僅僅是著眼於當前已知的知識，更具有前瞻性。這對我來說非常重要，因為在學術研究中，我們經常會遇到教科書上沒有明確解答的特殊案例，這本書提供的思維框架，讓我能更有信心地去拆解和分析這些難題。讀完相關章節後，感覺自己對「輸送」這件事的理解不再停留在表面的質量守恆或能量守恆，而是深入到了微觀層次的動量和能量傳遞機制。

评分☆☆☆☆☆

老實說，剛拿到這本書的時候，我對它能否「完全解析」單元操作抱持著一點懷疑的態度，畢竟這個領域的知識點散落又龐雜。但翻閱之後，才發現它的編排邏輯是經過精心設計的。它不是那種只偏重純數學推導的學術書，也不是那種只列舉操作實例的工具書。它很巧妙地找到了兩者之間的平衡點。在探討像蒸餾、萃取這類核心單元操作時，它不僅解釋了相平衡的理論基礎，更進一步延伸到實際工業設計中會遇到的瓶頸和優化方向，這對於準備未來進入產業界的同學來說，簡直是太實用了。它讓我意識到，工程學不只是紙上談兵，更關乎成本、效率和設備選型。書中的習題設計也相當有水準，不像有些參考書的題目只是公式套用，這裡的題目往往需要結合多個單元的知識點進行綜合分析，真正考驗了讀者的整合能力和實際應用能力。

评分☆☆☆☆☆

如果以一位需要準備高普考或研究所複試的考生角度來看，這本書的「工具性」非常強大。它不像某些原文書那樣翻譯過來後語意晦澀難懂，這本中文版在用詞上非常貼近台灣工程領域的習慣用語，溝通成本降到最低。更棒的是，它在每個重要概念的結尾處，都會有小結或是重點回顧，這對於我們在短時間內複習大量知識點時，簡直是神助攻。我特別欣賞它在章節安排上，採取了從基礎原理到實際應用的遞進式結構，這讓我的學習曲線非常平滑。我不需要跳來跳去地對照其他筆記，因為它本身就是一個非常完整的學習系統。它不會讓你花太多精力去解讀作者的「意圖」，而是直接把知識點清晰地擺在你面前，讓你可以專注於吸收和應用。可以說，它在準備考試這方面，提供了極為高效的學習路徑。