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物理化學（第二版）

為了解決體表面積公式的問題，作者何傑（主編） 這樣論述：

《物理化學》（第二版）是按照工科物理化學課程教學的基本要求，結合多所學校相關專業教師的教學實踐經驗編寫而成的。   全書共分11章：氣體的性質、熱力學定律、熱力學第二定律、多組分系統熱力學、化學平衡、相平衡、統計熱力學基礎、化學反應動力學、電化學、表面現象、膠體分散系統等。本書在強調基礎理論的同時，注意物理化學概念間的關聯和原理的應用。各章的小結在總結主要內容的同時，凝練出本章節的主要思想與物理化學方法，給出本章節相關公式和概念間的關聯。 《物理化學》（第二版）可作為工科類各專業以及理科應用化學專業本科生的教材，也可供化學、化工等專業的人員參考。 何傑，安徽理工大學化學工

程學院，院長教授，1987.9-1990.7南京大學化學系物理化學專業學習，獲理學碩士學位。此階段主要從事脫蠟分子篩的結構與物理化學性能研究。提出5A分子篩中陽離子電場分佈對脫蠟分子篩吸附活性和吸附穩定性的影響，獲得肯定並得到應用。 1990.7-至今安徽理工大學化學工程學院教師，安徽省首批優秀青年教師，安徽省學科帶頭人培養物件。主要從事物理化學、催化原理、工業催化及相關課程的教學工作，同時在吸附、催化和催化新材料方面開展研究工作。   2000.9-2004.9南京大學化學化工學院物理化學專業學習，獲理學博士學位。此階段主要從事固體酸催化劑應用研究，在負載型固體酸的結構特徵、性能等方面進行

了較深入的研究，發表多篇學術論文。 2005.3-2006.3日本國立山梨大學博士後，開展燃料電池的燃料淨化以及甲烷重整製備氫氣的研究工作。 作為一名物理化學課程的教師，所負責的物理化學課程為安徽理工大學首批重點課程（2000年），目前為安徽理工大學“工業催化”精品課程的負責人，承擔著“工業催化”課程的建設任務。 作為一名教師，承擔的研究生課程有：量子化學概論，化學動力學，膠體與表面化學，介面物理化學，固體表面化學，固體表面研究方法，高等催化原理，現代催化研究方法，材料表徵技術，光催化原理，應用化學學科前沿等課程。 緒論1 0.1物理化學研究的內容1 0.2物理化學的

研究方法1 0.3物理化學的發展2 0.4物理化學課程的學習方法3 第1章氣體的性質5 1.1理想氣體5 1.1.1理想氣體模型5 1.1.2理想氣體狀態方程6 1.1.3摩爾氣體常數8 1.2理想氣體混合物9 1.2.1混合物組成標記法9 1.2.2理想氣體混合物的狀態方程10 1.2.3道爾頓分壓定律10 1.2.4阿馬伽分體積定律11 1.3真實氣體12 1.3.1真實氣體對理想氣體的偏離12 1.3.2氣體的液化13 1.3.3真實氣體狀態方程15 1.4對應狀態原理及普遍化壓縮因數圖19 1.4.1壓縮因數19 1.4.2對應狀態原理與普遍化壓縮因數圖20 本章小結22 思考題23

習題23 第2章熱力學第一定律25 2.1熱力學概論25 2.1.1熱力學的研究物件25 2.1.2熱力學的研究方法26 2.2熱力學基本概念26 2.2.1系統與環境26 2.2.2狀態與狀態函數27 2.2.3熱力學平衡態28 2.2.4過程與途徑28 2.3熱力學第一定律29 2.3.1熱和功29 2.3.2熱力學能30 2.3.3熱力學第一定律的文字表述30 2.3.4封閉系統熱力學第一定律的數學運算式31 2.4可逆過程32 2.4.1功與過程32 2.4.2可逆過程與不可逆過程34 2.5恒容熱、恒壓熱及焓36 2.5.1恒容熱QV36 2.5.2恒壓熱Qp與焓36 2.6熱容

37 2.7熱力學第一定律對理想氣體的應用39 2.7.1理想氣體的熱力學能和焓39 2.7.2理想氣體Cp，m與CV，m的關係41 2.7.3理想氣體的絕熱可逆過程42 2.8熱力學第一定律對實際氣體的應用45 2.8.1焦耳-湯姆遜實驗45 2.8.2節流膨脹過程的熱力學特徵46 2.8.3焦耳-湯姆遜係數及其應用46 2.8.4焦耳-湯姆遜轉化曲線47 2.8.5實際氣體恒溫過程中的ΔH和ΔU的計算48 2.9相變焓49 2.9.1相與相變49 2.9.2相變焓及可逆相變過程ΔU、ΔH、W和Q的計算50 2.9.3相變焓與溫度的關係51 2.9.4非平衡相變(非平衡壓力或非平衡溫度下)5

2 2.10化學反應熱53 2.10.1化學反應進度53 2.10.2摩爾反應熱54 2.10.3物質的標準態及標準摩爾反應焓55 2.10.4標準摩爾反應焓的計算56 2.10.5反應熱的測量61 2.10.6標準摩爾反應焓與溫度的關係63 2.10.7非等溫反應過程熱的計算65 本章小結66 思考題68 習題69 第3章熱力學第二定律73 3.1自發過程的共同特徵73 3.1.1自發過程73 3.1.2自發過程的實質74 3.2熱力學第二定律74 3.3卡諾迴圈和卡諾定理75 3.3.1熱機效率75 3.3.2卡諾迴圈75 3.3.3卡諾熱機效率76 3.3.4卡諾定理及推論77 3.4

熵的概念、克勞修斯不等式和熵增原理78 3.4.1熵的匯出78 3.4.2克勞修斯不等式80 3.4.3熵增原理、熵判據81 3.5熵變的計算與應用82 3.5.1環境的熵變82 3.5.2單純p、V、T變化過程熵變的計算82 3.5.3相變化過程的熵變的計算87 3.6熵的物理意義和規定熵89 3.6.1熵的物理意義89 3.6.2熱力學第三定律89 3.6.3摩爾規定熵和標準摩爾熵90 3.6.4化學變化過程熵變的計算91 3.7亥姆霍茲函數與吉布斯函數92 3.7.1亥姆霍茲函數92 3.7.2吉布斯函數93 3.7.3ΔA及ΔG的計算94 3.8熱力學基本方程97 3.8.1熱力學基本

方程97 3.8.2麥克斯韋關係式99 3.8.3吉布斯-亥姆霍茲方程101 本章小結102 思考題103 習題104 第4章多組分系統熱力學107 4.1偏摩爾量107 4.1.1偏摩爾量的定義107 4.1.2偏摩爾量的集合公式108 4.1.3吉布斯-杜亥姆(Gibbs-Duhem)方程109 4.1.4不同偏摩爾量之間的關係110 4.1.5偏摩爾量的實驗測定110 4.2化學勢112 4.2.1化學勢及其物理意義112 4.2.2多組分均相系統的熱力學基本公式113 4.2.3化學勢與溫度和壓力的關係114 4.3氣體物質的化學勢115 4.3.1理想氣體的化學勢115 4.3.2

實際氣體物質的化學勢116 4.4稀溶液中的兩個經驗定律118 4.4.1拉烏爾定律118 4.4.2亨利定律118 4.4.3拉烏爾定律和享利定律的比較119 4.5理想液態混合物及各組分的化學勢120 4.5.1理想液態混合物的定義120 4.5.2理想液體混合物中各組分的化學勢120 4.5.3理想液態混合物的通性121 4.6理想稀溶液及各組分的化學勢123 4.6.1理想稀溶液的定義123 4.6.2理想稀溶液中各組分的化學勢123 4.6.3理想稀溶液的依數性及其應用124 4.7實際溶液及各組分的化學勢128 4.7.1實際溶液對理想模型的偏差128 4.7.2非理想液態混合物及

化學勢129 4.7.3非理想稀溶液及化學勢130 4.7.4活度因數的測定與計算131 本章小結132 思考題134 習題134 第5章化學平衡137 5.1化學反應的平衡條件和化學反應親和勢137 5.2化學反應的平衡常數和等溫方程式138 5.2.1氣相反應的平衡常數——化學反應的等溫方程式138 5.2.2溶液中反應的平衡常數139 5.2.3氣相反應的經驗平衡常數141 5.3標準摩爾生成吉布斯函數與平衡常數的計算141 5.3.1標準狀態下的反應吉布斯函數141 5.3.2標準摩爾生成Gibbs函數142 5.3.3標準平衡常數與化學反應計量方程式的關係143 5.4複相化學平衡

144 5.5化學反應平衡系統的計算147 5.5.1平衡常數的應用147 5.5.2平衡混合物組成計算147 5.6各種因素對化學平衡的影響148 5.6.1溫度對化學平衡的影響——化學反應的等壓方程148 5.6.2壓力對化學平衡的影響151 5.6.3惰性組分氣體對化學平衡的影響153 5.6.4物料配比對平衡組成的影響154 5.7同時平衡、反應耦合、近似計算155 5.7.1同時平衡155 5.7.2反應耦合156 5.7.3近似計算156 本章小結156 思考題158 習題158 第6章相平衡161 6.1相律161 6.1.1相律的基本概念161 6.1.2吉布斯相律的推導16

2 6.1.3吉布斯相律的局限性與應用163 6.2單組分系統的相圖163 6.2.1單組分系統的相律及其相圖特徵163 6.2.2克拉貝龍方程和克拉貝龍-克勞修斯方程164 6.2.3典型的單組分系統相圖166 6.2.4單組分系統相變的特徵與類型168 6.3二組分液態混合物的氣-液平衡相圖169 6.3.1二組分理想液態混合物系統氣-液平衡相圖169 6.3.2二組分理想液態混合物的氣-液平衡相圖的應用171 6.3.3杠杆規則及其應用171 6.3.4二組分非理想液態混合物的氣-液平衡相圖172 6.4部分互溶和完全不互溶雙液系統相圖175 6.4.1部分互溶雙液系統相圖175 6.4

.2完全不互溶雙液系統相圖177 6.5二組分固-液平衡系統相圖178 6.5.1相圖與步冷曲線的繪製178 6.5.2固相完全互溶系統相圖181 6.5.3固相部分互溶系統相圖182 6.5.4固相完全不溶系統相圖183 6.5.5生成化合物系統相圖183 6.5.6二組分系統T-x相圖的共同特徵185 6.6三組分系統相圖185 6.6.1三角座標標記法185 6.6.2部分互溶三液系統相圖186 6.6.3部分互溶三液系統相圖的應用187 6.6.4鹽水三組分系統的固-液相圖187 本章小結188 思考題189 習題190 第7章統計熱力學基礎196 7.1概述196 7.1.1統計熱

力學研究的物件與任務196 7.1.2統計熱力學研究方法197 7.1.3統計熱力學方法的特點197 7.1.4統計系統的分類197 7.1.5統計熱力學的基本假設198 7.1.6最概然分佈與平衡分佈198 7.2玻爾茲曼分佈律與粒子配分函數201 7.2.1玻爾茲曼分佈律201 7.2.2粒子配分函數q203 7.2.3粒子配分函數的計算204 7.3配分函數和熱力學性質的關係208 7.4統計熱力學應用——氣體211 7.4.1單原子氣體211 7.4.2雙原子及線型多原子氣體212 7.5統計熱力學應用——理想氣體反應的平衡常數213 7.5.1化學平衡體系的公共能量標度213 7.5

.2平衡常數的配分函數運算式214 7.5.3標準摩爾Gibbs函數和標準 摩爾焓函數217 本章小結219 思考題220 習題221 第8章化學反應動力學223 8.1化學動力學的基本概念224 8.1.1反應速率224 8.1.2反應速率的測定225 8.1.3基元反應和非基元反應226 8.1.4品質作用定律227 8.1.5反應級數和速率係數227 8.2具有簡單級數反應的特點228 8.2.1零級反應229 8.2.2一級反應229 8.2.3二級反應231 8.2.4n級反應234 8.2.5反應級數的測定和速率方程的確立235 8.3溫度對反應速率的影響239 8.3.1範特霍

夫近似規律239 8.3.2阿倫尼烏斯公式239 8.3.3活化能241 8.4幾種典型的複雜反應243 8.4.1對峙反應243 8.4.2平行反應245 8.4.3連串反應246 8.4.4複雜反應速率方程的近似處理方法248 8.4.5鏈反應251 8.5反應速率理論簡介254 8.5.1碰撞理論254 8.5.2過渡態理論259 8.5.3單分子反應理論264 8.5.4反應速率理論的發展——分子反應動態學簡介266 8.6溶液中的反應動力學簡介268 8.7催化反應動力學271 8.7.1催化與催化作用271 8.7.2均相催化反應274 8.7.3多相催化反應動力學277 8.8光

化學反應279 8.8.1光化學基本定律280 8.8.2量子產率280 8.8.3光化學反應動力學281 8.8.4光化學反應平衡282 8.8.5光敏反應和化學發光283 本章小結284 思考題286 習題286 第9章電化學293 9.1電解質溶液導論294 9.1.1電解質溶液導電機理及法拉第定律294 9.1.2離子的電遷移與遷移數296 9.1.3電導、電導率和摩爾電導率298 9.1.4電解質溶液的活度303 9.1.5強電解質溶液理論簡介305 9.2可逆電池的構成及其電動勢測定307 9.3可逆電池的熱力學311 9.3.1Nernst方程311 9.3.2電池反應有關熱力

學量的關係312 9.3.3電極電勢和液體接界電勢314 9.3.4電動勢測定的應用318 9.4原電池的設計與應用320 9.4.1氧化還原反應320 9.4.2擴散過程——濃差電池321 9.4.3中和反應與沉澱反應322 9.4.4化學電源322 9.5電極過程326 9.6電解的實際應用330 9.6.1金屬的析出330 9.6.2金屬的電化學腐蝕和防腐332 本章小結334 思考題335 習題336 第10章表面現象340 10.1介面及介面特性341 10.1.1表面與介面341 10.1.2比表面積341 10.2表面吉布斯函數與表面張力342 10.2.1表面功、表面吉布斯函

數及表面張力342 10.2.2表面熱力學基本方程344 10.2.3表面張力與溫度的關係344 10.3潤濕現象345 10.3.1潤濕角與楊氏方程346 10.3.2鋪展346 10.4彎曲液面的表面現象347 10.4.1彎曲液面下的附加壓力347 10.4.2附加壓力的大小——Yang-Laplace方程347 10.4.3毛細管現象348 10.4.4彎曲液面下附加壓力的應用349 10.5彎液面上的蒸氣壓349 10.5.1開爾文方程349 10.5.2彎液面上蒸氣壓的應用——亞穩狀態和新相的生成350 10.6溶液的表面吸附351 10.6.1溶液的表面吸附現象351 10.6.

2表面吸附量352 10.6.3Gibbs吸附公式352 10.7表面活性劑及其作用354 10.7.1表面活性劑的結構354 10.7.2表面活性劑的分類354 10.7.3表面活性劑在溶液體相與表面層的分佈357 10.7.4表面活性劑的實際應用360 10.7.5表面活性劑的研究及展望360 10.8固體表面的吸附361 10.8.1物理吸附和化學吸附361 10.8.2經驗吸附等溫式362 10.8.3Langmuir吸附等溫式364 10.8.4多分子層吸附等溫式366 本章小結367 思考題368 習題369 第11章膠體分散系統371 11.1概述371 11.1.1分散系統及

其分類371 11.1.2膠體分散系統的製備與淨化373 11.2溶膠的動力和光學性質375 11.2.1溶膠的動力性質375 11.2.2溶膠的光學性質377 11.3溶膠的電學性質378 11.3.1膠體粒子的表面電荷379 11.3.2雙電層理論與膠團結構379 11.3.3溶膠的電動現象382 11.4憎液溶膠的穩定性和聚沉作用384 11.5大分子溶液388 11.5.1大分子化合物及其溶液388 11.5.2唐南平衡390 11.6凝膠393 11.6.1凝膠393 11.6.2凝膠的分類393 11.6.3凝膠的製備394 11.6.4凝膠的性質394 11.6.5凝膠的應用39

5 11.7乳狀液和微乳液396 11.7.1乳狀液396 11.7.2微乳液398 11.8其他粗分散系統399 11.8.1泡沫399 11.8.2懸浮液401 11.8.3氣溶膠401 本章小結402 思考題403 習題403 附錄405 附錄1SI單位及常用基本常數405 附錄2能量單位間的換算406 附錄3物質B的Sm和ΔfGm在不同標準狀態之間的換算因數406 附錄4元素的原子量表407 附錄5某些物質的臨界參數408 附錄6某些氣體的范德華常數409 附錄7某些氣體的摩爾定壓熱容與溫度的關係(Cp，m=a+bT+cT2)409 附錄8某些物質的標準摩爾生成焓、標準摩爾生成吉布斯

函數、標準摩爾熵及摩爾定壓熱容(p=100kPa，25℃)410 附錄9某些有機化合物標準摩爾燃燒焓(p=100kPa，25℃)412 參考文獻413 物理化學研究化學系統行為最為一般的宏觀、介觀、微觀規律與理論，是現代化學的核心內容和理論基礎，也是化學與化工等專業本科生一門重要的核心與主幹基礎課程。物理化學課程不僅在於它的基礎性、普適性，同時還在於它詮釋了基礎理論中的方法論和自然科學的哲學性，在各類人才培養中起著重要的作用。 本書自2011年出版以來，使用的學校和專業不斷增加，受到了學生和同行的好評，2015年獲中國石油與化學工業優秀出版物（教材類）一等獎。本次修訂再版

基於廣大師生和同行專家對第一版的建議，以及在教學過程中對相關內容的進一步理解。我們的目標仍然是為學生提供一本較好的理解物理化學基本概念、基本原理以及物理化學領域概貌的教科書，使學生有一個較堅實的物理化學基礎。在強調基礎的同時，我們繼續探索如何向學生簡要介紹物理化學對相關學科的支撐作用，以強調物理化學的基礎性、前沿性和活力。同時，我們仍然保持第一版的簡潔性、可讀性，但不增加教材的篇幅。在本次修訂中，①為了使學生更好地掌握物理化學的各章概念與整體內容，加強內容的總結，章後凝練了各章節的公式，②網路技術的迅速發展為學生瞭解物理化學基礎理論在相關學科的應用提供了很好的平臺，因此，本次修訂時刪除了第一版

中的拓展閱讀材料部分。 本次修訂目標適用物件仍然是化學工程與工藝、製藥工程、能源化學工程和應用化學等專業的本科生，同時也考慮到高分子科學與工程、環境科學與工程、安全工程等相關專業本科生的需求。 參加本次修訂工作的有：合肥學院鄧崇海、劉伶俐（第1、10、11章），安徽理工大學謝慕華、邢宏龍、何傑、石建軍（第2、3、7、9章），皖西學院鐘煜、李林剛（第4、8章），安徽建築大學趙東林、陳少華（第5、6章）。全文由何傑教授統稿並任主編，邵國泉、劉瑾、鄧崇海、李林剛任副主編。對為本書修訂提出建議、意見和幫助的廣大師生表示衷心的感謝。 由於編者水準有限，雖然一再斟酌，但書中難免有疏漏和不當之處，懇請

各位讀者批評、指正。 編者 2018年6月 第一版前言 物理化學是一門理論性很強的學科。作為化學學科的一個重要分支，物理化學是現代化學的核心內容和理論基礎，也是化學與化工類各專業本科生一門重要的主幹基礎課程。通過物理化學課程的學習，可使學生從理論高度認識大千世界所呈現的化學現象的共同本質，同時，通過物理化學基礎知識向專業知識的滲透，可使學生瞭解基礎對專業的重要支撐作用。 物理化學蘊含大量的科學方法論和哲學思想。就物理化學課程本身而言，除了讓學生學到有關物理化學方面的基本理論和基本技能以外，更重要的是通過這門課的教學，培養學生從實際問題抽象為理論，並運用理論分析和解決實際問題的方法論，物

理化學具有很強的邏輯性，可使學生掌握嚴密的邏輯推理和思維方法，從而增進學生的認知結構和重組水準，得到科學方法的訓練。因此，在一些章節內容的小結中我們凸顯了相關的科學方法。 物理化學還是一門實驗性學科。物理化學的一項重要任務就是將離散的實驗結果進行定量關聯，從而建立有關化學過程的理論和技術方法。因此，對於化學化工類學生，物理化學是一門理論與實際緊密聯繫的學科。在本教材拓展學習材料中介紹了物理化學在相關學科應用的實例。 本教材根據幾所學校教師多年的教學實踐，以及在編者之間長期的合作與交流基礎上，通過集體對物理化學內容的凝練編寫而成。由於使用本書的學生可能來自於化學、化工、製藥、應用化學、高分子

材料、能源、環境科學等不同學科，因此，在內容選擇、例題與習題等方面不可能做到面面俱到，只能在拓展內容上做適當兼顧。本書第1、10、11章由合肥學院鄧崇海、邵國泉編寫，第2、3、7章由安徽理工大學謝慕華、邢宏龍和何傑編寫，第4、8章由皖西學院劉傳芳、李林剛編寫，第5、6章由安徽建築工業學院趙東林、陳少華和馮紹傑編寫，第9章由黃山學院陳國平編寫。全書由何傑統稿任主編，邵國泉、劉傳芳、劉瑾任副主編。 在此，對本文參考文獻的作者及在編寫過程中給予幫助的同行表示由衷的感謝。 由於編者水準有限，書中難免有疏漏和不當之處，懇請讀者批評指正。 何傑 2011年11月於安徽理工大學

多轎廂電梯系統設計與實施

為了解決體表面積公式的問題，作者朱德文，申益洙 這樣論述：

《多轎廂電梯系統設計與實施》介紹和闡述多轎廂電梯設計工程和實施工程方面的知識，包括作者近十年來應用在工程上的相關研究成果，以推動多轎廂電梯技術工程的發展。內容包括四部分：多轎廂電梯技術引論和雙層轎廂電梯的設計和實施；線性電機電梯和雙轎廂電梯的設計和實施；環型電梯和分叉環型電梯的設計和實施；高層建築、穿梭電梯、多轎廂電梯的綜合設計和實施。 讀者對象：電梯業職工，建築設計人員，大樓管理人員，特種設備監察檢驗人員，控制工程硬體、軟體研究和設計人員，電梯工程施工人員，有關高等院校師生等 第1章緒論 1.1高層建築物和多轎廂電梯 1.1.1高層建築物設想1-2 1.1.2超高層建築

物的實現1-4 1.1.3高層建築物課題1-12 1.2單轎廂和多轎廂電梯系統的發展1-14～1-16 1.2.1單轎廂和多轎廂電梯系統發展概述14 1.2.2在配置和演算法上單轎廂電梯向雙層轎廂電梯的發展15 1.2.3雙層轎廂電梯向雙轎廂電梯的發展15 1.3驅動和線性電動機 1.3.1線性電動機在電梯上的應用及特點1-16 1.3.2線性電動機在我國的發展和在電梯上的應用1-18 1.4控制和多轎廂電梯1-18～1-22 1.4.1智能化大樓和多轎廂電梯18 1.4.2數位電梯技術和多轎廂電梯19 1.4.3控制演算法和多轎廂電梯技術20 第2章雙層轎廂電梯系統設計和實施 2.1雙層轎

廂電梯研究評述 2.1.1雙層轎廂電梯發展評述2-1 2.1.2雙層轎廂電梯的功能比較2-2 2.1.3雙層轎廂電梯結構2-3 2.2雙層轎廂電梯交通分析 2.2.1雙層轎廂電梯結構和功能分析2-5 2.2.2雙層轎廂電梯控制分析2-6 2.2.3傳統參數期望值2-6 2.2.4乘客到達效果分析2-7 2.2.5運行模式分析2-8 2.3雙層轎廂電梯交通計算 2.3.1雙層轎廂電梯交通參數計算2-12 2.3.2雙層轎廂電梯交通候梯率2-15 2.3.3雙層轎廂電梯交通配置公式2-23 2.4雙層轎廂電梯交通配置和實施2-25～2-37 2.4.1雙層轎廂電梯運行方式和運行類型2-25 2.4

.2雙層轎廂電梯的配置2-27 2.4.3雙層轎廂電梯配置實施流程2-29 2.4.4雙層轎廂電梯配置在高層建築中的應用2-31 2.5雙層轎廂電梯控制和群控2-37～2-55 2.5.1轎外召喚預選功能和驅動控制2-37 2.5.2雙層轎廂監控2-39 2.5.3使用遺傳網路規劃的雙層電梯系統2-44 2.5.4使用遺傳網路規劃的乘客到達分佈效果2-49 2.6雙層轎廂電梯節能技術2-55～2-60 2.6.1單層電梯的有關節能技術2-55 2.6.2雙層電梯基於TMS9900GATM控制系統的節能技術2-58 第3章直線電動機電梯系統設計和實施 3.1直線電動機種類、特點及技術發展3-1

～3-10 3.1.1直線電動機種類3-1 3.1.2直線電動機結構和特點3-2 3.1.3直線電動機技術的發展3-7 3.2直線電機電梯運行原理和結構3-10～3-20 3.2.1直線感應電機種類和結構3-10 3.2.２直線感應電機工作原理和運行分析3-11 3.2.３圓筒形直線感應電動機結構3-15 3.2.４單側線性感應電機電梯結構3-16 ３.2.5線性同步電動機結構及工作原理3-17 ３.２.６直線電機電梯的特點3-19 3.3直線電機電梯控制技術3-20～3-45 3.3.1圓筒形直線感應電機電梯硬體設計3-20 3.3.2硬體抗干擾設計3-24 3.3.3直線轉矩控制3-26

3.3.4永磁同步直線電動機數學模型及電梯位置控制3-29 3.3.5永磁直線同步電機向量控制3-34 3.3.6線性感應電機電梯的控制3-38 3.3.7多轎廂電梯線性同步電機拖動設計參數及實施3-40 3.4線性電機電梯的實施和安全制動3-45～3-49 3.4.1由線性電動機驅動的電梯比例模型系統3-45 3.4.2線性電機電梯的安全制動系統3-46 第4章雙轎廂電梯系統的設計與實施 4.1原始雙電梯系統結構及運行分析4-1～4-6 4.1.1Sprague雙電梯系統結構及運行分析4-1 4.1.2Anderson雙電梯系統結構及運行分析4-3 4.2雙轎廂電梯結構和運行分析4-6～4

-13 4.2.1.雙轎廂電梯系統和運行分析4-6 4.2.2TWIN電梯系統結構及運行描述4-7 4.2.3多轎廂電梯運行結構4-11 4.2.4多轎廂線性電機電梯的運行分析4-12 4.3雙轎廂電梯運行參數的確定4-13～4-24 4.3.1與單層電梯的不同處4-13 4.3.2雙電梯運行計算步驟和流程圖4-15 4.3.3雙轎廂電梯運行週期計算和基站、分區設計4-17 4.3.4雙轎廂電梯的控制描述4-22 4.4多轎廂電梯系統控制和優化4-24～4-46 4.4.1多轎廂系統控制器4-24 4.4.2多轎廂電梯交通敏感控制器設計和多目標優化4-33 4.4.3控制器的進化優化4-39

4.5多轎廂電梯系統和遺傳演算法4-46～4-75 4.5.1多轎廂使用遺傳網路規劃的系統4-46 4.5.2多轎廂電梯系統基於遺傳演算法的控制設計4-56 4.5.3基於遺傳演算法的MCE運行控制實施4-68 4.6多轎廂電梯避免碰撞問題4-75～4-90 4.6.1多轎廂電梯基於優化的避免碰撞4-75 4.6.2多轎廂電梯群控避免碰撞問題及其解決方法4-84 4.7TWIN系統的懸掛和佈置方式4-90～4-92 4.8雙轎廂電梯的技術經濟分析4-92～4-101 4.8.1TWIN系統與常規梯組的比較4-92 4.8.2雙轎廂電梯系統的應用特點4-93 4.8.3雙轎廂電梯輸送能力分析4-

96 4.8.4蒂森克魯伯雙轎廂電梯技術經濟分析4-99 第5章環型電梯和分叉環型電梯系統的設計和實施 5.1我國環型電梯配置設計情況5-1～5-3 5.2LT電梯結構和運行控制5-4～5-27 5.2.1系統結構和運行控制特點5-4 5.2.2多轎廂電梯曳引方式設計5-5 5.2.3環型電梯運行轉向設計5-18 5.2.4使用自動學習演算法的多轎廂電梯控制5-21 5.3LT電梯配置及工程實現5-27～5-45 5.3.1環型電梯（LT）的運行參數比較5-27 5.3.2環型電梯輸送參數和最大輸送能力5-32 5.3.3環型電梯輸送能力分析5-33 5.3.4環型電梯配置控制5-35 5.

3.5環型電梯對應的運行控制方式5-37 5.3.6模擬條件和配置實施5-39 5.3.7在上班時和午餐前半時段的模擬結果與研究5-41 5.3.8多轎廂電梯群控存在的問題及運行超越研究5-42 5.4多轎廂電梯系統的技術經濟分析5-45～5-50 5.4.1多轎廂線性電機電梯系統輸送能力比較5-45 5.4.2在高層建築物的應用比較5-47 5.5LTb電梯運行參數分析及工程應用5-50～5-57 5.5.1LTb電梯系統工程結構和預備知識5-50 5.5.2LTb電梯的輸送能力和設計方法5-51 5.5.3LTb電梯的運行參數分析5-55 第6章各種型式電梯的應用比較 6.1各種電梯輸送

能力的比較6-1～6-6 6.1.1大樓內輸送系統的比較6-1 6.1.2輸送能力比較6-2 6.1.3多轎廂電梯的專用面積比較6-3 6.1.4安全間隔比較6-5 6.2穿梭電梯和多轎廂電梯用於高層建築6-7～6-14 6.2.1世界著名建築的客梯佈置6-7 6.2.2穿梭電梯和多轎廂電梯6-8 6.2.3空中大廳佈置方案6-10 6.2.4消防電梯和救援電梯的配合6-12 6.3超高層大樓的電梯配置6-14～6-40 6.3.1提高輸送效率的方法6-14 6.3.2電梯運行方式6-15 6.3.3建築設計的實施6-18 6.3.4超高層大樓電梯設計規劃6-21 6.3.5環球金融中心電梯配

置例6-25 6.3.6高層和低層建築電梯配置例6-33 6.3.7哈利法塔結構及電梯配置6-37 參考文獻41～51 廣大讀者和專業人員關心的是著者為什麼寫《多轎廂電梯系統設計與實施》這本專著，和該書的內容，以及我們的研究工作做到什麼程度這幾件事了。   （1）為什麼撰寫《多轎廂電梯系統設計與實施》？ （1）高層建築和超高層建築不斷拔地而起：1997年在吉隆玻建起的石油大廈、1998年在上海建起的金茂大廈、2004年建起的“臺北101大樓”、2008年建起的上海環球金融中心、2010年建成的高828m的迪拜哈利法塔，單層轎廂電梯即通常電梯已不敷需要，需要設置多轎廂電梯，多

轎廂電梯系統控制理論應運而生，應時而生。 （2）智慧控制過去應用在單層轎廂電梯系統中，現在需要應用在多轎廂電梯系統中。從高層建築物的整體功能出發，過去的智慧控制的各種演算法，對多轎廂電梯系統已不適用，就是說，在多轎廂電梯系統中需要創立一套新的智慧控制系統理論，這正是本書的一項任務。 （3）電機拖動技術發展到直線電動機技術理論，應用在多轎廂電梯系統中，實踐證明是合適的，但是直線電動機電梯（多轎廂電梯）技術理論在，在21世紀初才剛剛開始研究，在國外1983年才開始研究。為了闡述多轎廂電梯系統拖動理論，必須闡述、建立和發展直線電動機電梯拖動理論，這也是本書的一項任務。 （4）提高高層建築物和智

慧大樓的整體和綜合功能，要通過建立和發展多轎廂電梯系統的設計與實施來實現。因為興建智慧建築已成為當今世界的開發熱點，也是各國綜合國力的具體表徵，這要建立一套新的多轎廂電梯系統控制理論，將通常電梯、穿梭電梯、雙層轎廂電梯、雙轎廂電梯、環型電梯，及空中候梯廳設備等有機地結合起來，才能充分發揮智慧大樓的整體功能，這又是本書的一項任務。 （2）書的內容、特點和我們的工作 內容分6章，包括第1章緒論。第2章雙層轎廂電梯系統設計和實施，我們的工作主要有：闡述了雙層轎廂電梯准雙層運行模式的準確概念，給出其運行週期計算公式；提出層間交通可能停站數公式；單層運行的可能停站數各種公式及量化表示；一致停站數的圖像

表示；非一致停站數的公式表示；各層不同時的可能停站數表示：深入掌握雙層轎廂電梯層間交通理論和准雙層運行模式的量化是提高其輸送能力的切實步驟；將層間交通的可能停站數用其層數或建築物層數表示是量化的可行之道；在國內外首先提出其麥雷特（Merit）數的有限級數表示和無窮級數表示形式；得出結論：在軟體上研究雙層轎廂電梯的輸送參數，同在硬體上研製和生產智慧化的雙層轎廂電梯控制單元，是從整體上提高高層建築物輸送能力這一問題的兩個方面，二者不可分割。 第3章直線電動機電梯系統設計和實施。實驗表明：使用線性電機驅動的垂直輸送系統將是今後城市高層建築物中輸送系統的發展方向。 第4章雙轎廂電梯系統的設計與實施

。其中，雙轎廂電梯運行參數的確定、量化、運行週期公式，及和其他型式的多轎廂電梯的異同是今後研究的重點。 第5章環形電梯和分叉環型電梯系統的設計和實施。我們的研究成果主要有：對環型電梯分析和證明了在大樓各層相同條件下，後行轎廂超越先行轎廂的概率和超越次數;並證明:當電梯服務層數不變，轎廂的乘客人數越多時，則發生超越的次數大值越小；當轎廂的乘客人數不變，則樓層數越多時，轎廂發生超越的次數大值亦越大；用數學分析方法提出和證明了在大樓各層不同的條件下，後行轎廂超越先行轎廂的概率和超越次數，並加量化表示；給出超越次數大值及其極值情形，並將結論用圖表量化表示；給出了配置和設計環形電梯和多轎廂電梯系統的經

驗資料，這對配置和設計環形電梯和多轎廂電梯系統十分需要；給出了防止碰撞運行的環型電梯群控系統結構、設計技術條件；轎廂可以反向運行的設計步驟；以及轎廂縱向運行公式，為該系統防止碰撞運行設計和提高輸送效率打下了基礎；對LTb電梯系統運行參數在大樓各層相同和各層不同條件下，用統計分析方法分別證明了其可能停站概率Pb用單轎廂可能停站數fl和服務樓層數n的表示公式，並進一步提出和證明了用轎廂乘客人數r和服務樓層數n表示的公式；闡述了上述公式的工程應用。 第6章各種型式電梯的應用比較。從實現大數量輸送，提高大樓內有效使用面積的觀點出發，介紹大樓內的輸送系統，並比較它們的特性；不僅提出實用化的迴圈型，還提

出獨立驅動的多種方式升降系統，測定其輸送能力；為了實現原來電梯2倍以上的輸送能力，提出所需的各種條件；各種電梯輸送能力的比較；空中走廊和雙層電梯用於高層建築；以及超高層大樓的電梯配置等。 舉出的多轎廂電梯的類型可以說包括了多轎廂電梯的所有類型。除了雙層轎廂電梯和雙轎廂電梯在超高層建築物中已有應用外，其他類型的多轎廂電梯可以說還處於試製和研製階段。對於雙轎廂電梯（我們稱為日本型雙轎廂電梯）的研製，從1997年起在日本開始興起；對於雙轎廂電梯（我們稱為TWIN型電梯,即一井雙梯系統）的研製，從2002年起在德國興起。在世界範圍內，成套的多轎廂電梯系統控制理論還未建立起來，還處於試製和研製階段的控

制理論，還是零零碎碎的控制理論，因此搞這一研究方向可以說可有作為，大有作為。 該書由瀋陽建築大學的朱德文教授和瀋陽三洋電梯有限公司申益洙總經理合著。十年前從專題科研開始就準備撰寫，收集的此專題中外資料和文獻異常豐富。得到瀋陽三洋電梯有限公司和上海三洋電梯有限公司的大力資助；得到中國電力出版社領導，特別是馬淑范副編審的大力支持；又得到了“中國電梯”編輯部、“上海電梯”編輯部的大力支持；參考了浙江大學關於直線電機電梯的相關研究；得到了電梯業界技術人士的多方協助；得到瀋陽建築大學劉劍教授無私的提供資料；得到渤海大學錢偉懿教授、遼寧工業大學徐美進教授、錦州市建築設計研究院趙曉木教授級高級工程師，以及

渤海大學楊禎山教授的鼓勵和指導。著者謹對上述部門和諸位表示由衷的謝意！由於著者理論水準不高，難免有錯，誠望有識之士毫不客氣地指出。 於瀋陽建築大學 2016-4-8

國小學童頭/臉部尺寸量測與臉部表面積預測

為了解決體表面積公式的問題，作者彭研筑 這樣論述：

人體表面積(BSA)在醫學治療、處方用藥、燒燙傷處理、工業衛生與相關領域方面均是重要的參考指標。因此長久以來學者們均致力於人體表面積的研究與發展，而後又針對各肢體表面積的研究應用，其中以手部表面積與腳部表面積所占比例最高，而其他肢體部分則套用公式法進行估算，研究樣本主要以成人為主。本研究主要探討國小高年級學童臉部表面積，共蒐集五、六年級男女學童各30人除身高、體重與BMI值外的20項臉部尺寸數據資料與其臉部表面積值。臉部面積量測是用市售面膜紙沾濕並敷於全臉，沿著臉部輪廓做記號，之後取下裁剪並貼合於方格上計算。研究結果發現五年級女生平均臉部表面積(337.87 cm2)顯著大於五年級男生之值(

319.60 cm2)，六年級的結果則相反: 女生平均臉部表面積(328.60 cm2)小於男生臉部表面積(346.40 cm2)；性別與年齡交互作用達到顯著水準( p < 0.01)。本研究以人體尺寸為自變數，建立預測臉部表面積之迴歸模式，此模式之R2高達0.99 (p < 0.0001)。