Meccanica dei fluidi per ingegneri chimici: Con microfluidica, Cfd e Comsol Multiphysics 5

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Titolo originale:

Fluid Mechanics for Chemical Engineers: With Microfluidics, Cfd, and Comsol Multiphysics 5

Contenuto del libro:

Guida pratica dell'ingegnere chimico alla meccanica dei fluidi: Ora include COMSOL Multiphysics 5

Poiché la maggior parte delle applicazioni di lavorazione chimica si svolge parzialmente o totalmente in fase fluida, gli ingegneri chimici devono padroneggiare la meccanica dei fluidi. Tali conoscenze sono particolarmente preziose nei settori biochimico, chimico, energetico, della fermentazione, dei materiali, minerario, petrolifero, farmaceutico, dei polimeri e della lavorazione dei rifiuti.

Fluid Mechanics for Chemical Engineers: with Microfluidics, CFD, and COMSOL Multiphysics 5, Third Edition introduce sistematicamente la meccanica dei fluidi dal punto di vista dell'ingegnere chimico che deve comprendere il comportamento fisico reale e risolvere i problemi del mondo reale. Basandosi sul libro che si è guadagnato il premio Outstanding Academic Title della rivista Choice, questa edizione offre anche un'introduzione completa al famoso software COMSOL Multiphysics 5.

Questa terza edizione contiene un'ampia trattazione della microfluidica e della fluidodinamica computazionale, dimostrando sistematicamente la CFD attraverso esempi dettagliati utilizzando COMSOL Multiphysics 5 e ANSYS Fluent. Il capitolo sulla turbolenza presenta ora preziose tecniche CFD per studiare situazioni pratiche come la miscelazione turbolenta e i flussi a ricircolo.

La Parte I offre un'introduzione chiara, sintetica e facile da seguire alla meccanica dei fluidi macroscopici, comprese le proprietà fisiche, l'idrostatica, le leggi di velocità di base e i principi fondamentali del flusso attraverso le apparecchiature. La seconda parte è dedicata alla meccanica dei fluidi microscopici:

⬤ Equazioni differenziali della meccanica dei fluidi.

⬤ Problemi di flusso viscoso, alcuni dei quali includono la lavorazione dei polimeri.

⬤ Equazione di Laplace; flussi irrotazionali e a mezzo poroso.

⬤ Flussi quasi unidirezionali, dagli strati limite alla lubrificazione, alla calandratura e alle applicazioni di film sottili.

⬤ Flussi turbolenti, che mostrano come il metodo k-ε estenda la teoria convenzionale della lunghezza di miscelazione.

⬤ Movimento delle bolle, flusso bifase e fluidizzazione.

⬤ Fluidi non newtoniani, compresi i fluidi anelastici e viscoelastici.

⬤ Microfluidica ed effetti elettrocinetici del flusso, tra cui elettroosmosi, elettroforesi, potenziali di flusso e commutazione elettroosmotica.

⬤ Meccanica dei fluidi computazionale con ANSYS Fluent e COMSOL Multiphysics.

Quasi 100 esempi pratici completamente elaborati, tra cui 12 nuovi esempi COMSOL 5: flusso a strato limite, flusso non newtoniano, flusso a getto, flusso a filiera, lubrificazione, diffusione del momento, flusso turbolento e altri. Sono presentati più di 300 problemi di fine capitolo di varia complessità, tra cui alcuni tratti dagli esami dell'Università di Cambridge. L'autore copre tutto il materiale necessario per la parte di meccanica dei fluidi dell'esame professionale di ingegnere.

Il sito web dell'autore (fmche. engin. umich.edu) fornisce note aggiuntive, suggerimenti per la risoluzione dei problemi ed errori.

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