化工原理：化工流體流動與傳熱（上冊 第三版）

0緒論1
0.1化學工程學科的進展1
0.1.1化學工藝與單元操作1
0.1.2化學工程及其進展1
0.2單元操作及傳遞過程2
0.2.1單元操作分類與特點2
0.2.2單元操作的進展3
0.2.3傳遞過程3
0.2.4單元操作與傳遞過程的融合3
0.2.5本課程的研究方法3
0.2.6化工過程計算的基本關(guān)系式4
0.2.7化工原理的學習要求4
0.3物理量的單位制和量綱4
0.3.1單位和單位制4
0.3.2單位換算5
0.3.3量綱7
習題8
思考題8

第1章流體流動基礎(chǔ)9
學習指導(dǎo)9
1.1流體的物理性質(zhì)10
1.1.1連續(xù)介質(zhì)假定10
1.1.2流體的密度和比體積10
1.1.3流體的膨脹性和可壓縮性11
1.1.4流體的黏性12
1.2流體靜力學14
1.2.1作用在流體上的力14
1.2.2流體的靜壓力及其特性15
1.2.3流體靜力學基本方程16
1.2.4流體靜力學方程的應(yīng)用18
1.3流體流動概述21
1.3.1描述流體運動的方法21
1.3.2穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)流動22
1.3.3流量與平均流速22
1.3.4流體流動的型態(tài)25
1.4流體流動的基本方程27
1.4.1連續(xù)性方程27
1.4.2運動方程31
1.4.3機械能衡算方程35
1.4.4管流機械能衡算方程的應(yīng)用40
1.5流體流動的阻力44
1.5.1流動阻力與能量損失的概念44
1.5.2圓管內(nèi)的穩(wěn)態(tài)層流48
1.5.3非圓形管路中的層流50
1.5.4圓管湍流的速度分布53
1.5.5管內(nèi)湍流的摩擦阻力57
1.5.6邊界層的概念與局部阻力61
1.6管路計算69
1.6.1簡單管路69
1.6.2并聯(lián)與分支管路72
1.6.3可壓縮流體管路的計算75
1.7流量測量77
1.7.1測速管77
1.7.2孔板流量計78
1.7.3文丘里流量計81
1.7.4轉(zhuǎn)子流量計81
1.8非牛頓型流體的流動83
1.8.1非牛頓型流體的流動特性83
1.8.2冪律流體在管內(nèi)流動的阻力84
本章符號說明86
習題87
思考題93

第2章流體輸送機械94
學習指導(dǎo)94
2.1流體輸送概述95
2.1.1管路系統(tǒng)對流體輸送機械的基本要求95
2.1.2流體輸送機械的分類96
2.1.3流體輸送機械的發(fā)展趨勢和研究重點97
2.2離心泵97
2.2.1離心泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理97
2.2.2離心泵的基本方程和特性方程100
2.2.3離心泵的性能參數(shù)與特性曲線105
2.2.4離心泵在管路中的運行110
2.2.5離心泵的類型與選擇119
2.3其他類型液體輸送機械124
2.3.1往復(fù)泵124
2.3.2回轉(zhuǎn)泵128
2.3.3旋渦泵129
2.3.4常用液體輸送機械的性能比較130
2.4氣體輸送機械131
2.4.1離心式通風機、鼓風機和壓縮機131
2.4.2往復(fù)式壓縮機134
2.4.3回轉(zhuǎn)鼓風機、壓縮機139
2.4.4真空泵140
2.4.5常用氣體壓送機械的操作特性和適用場合142
本章符號說明143
習題144
思考題146

第3章流體與顆粒之間的相對運動148
學習指導(dǎo)148
3.1流體與顆粒之間相對運動概述148
3.1.1混合物的分類148
3.1.2非均相混合物分離方法的分類149
3.1.3非均相混合物分離的目的149
3.2流體與顆粒的相對運動150
3.2.1顆粒的特性150
3.2.2球形顆粒自由沉降過程分析151
3.2.3曳力系數(shù)ζ152
3.2.4影響沉降速度的因素153
3.3沉降分離154
3.3.1重力沉降154
3.3.2離心沉降161
3.4流體通過固體顆粒床層的流動170
3.4.1固體顆粒群的特性170
3.4.2固體顆粒床層的特性171
3.4.3流體通過固體顆粒床層（固定床）的壓降173
3.5過濾174
3.5.1過濾操作的原理174
3.5.2過濾基本方程式176
3.5.3恒壓過濾179
3.5.4恒速過濾與先恒速后恒壓的過濾180
3.5.5過濾常數(shù)的測定182
3.5.6過濾設(shè)備184
3.5.7濾餅的洗滌187
3.5.8過濾機的生產(chǎn)能力188
3.6離心機191
3.6.1一般概念191
3.6.2離心機的結(jié)構(gòu)與操作192
3.7固體流態(tài)化194
3.7.1流態(tài)化的基本概念194
3.7.2流化床的流體力學特性196
3.7.3流化床的總高度200
3.7.4提高流化質(zhì)量的措施201
3.7.5氣力輸送簡介203
本章符號說明206
習題207
思考題209

第4章液體攪拌210
學習指導(dǎo)210
4.1液體攪拌概述210
4.1.1典型的機械攪拌設(shè)備210
4.1.2攪拌的目的和攪拌在工業(yè)中的應(yīng)用211
4.2機械攪拌器及混合機理212
4.2.1機械攪拌器的類型212
4.2.2攪拌作用下流體的流動216
4.2.3攪拌器附件218
4.2.4攪拌槽內(nèi)液體循環(huán)量和壓頭219
4.2.5混合機理220
4.2.6攪拌器的選擇221
4.3攪拌功率222
4.3.1攪拌功率的量綱為1數(shù)群關(guān)聯(lián)式222
4.3.2攪拌功率的計算223
4.4攪拌設(shè)備的放大230
4.4.1放大基準230
4.4.2按攪拌功率的放大231
4.4.3按工藝過程結(jié)果的放大231
本章符號說明233
習題234
思考題234

第5章傳熱過程基礎(chǔ)235
學習指導(dǎo)235
5.1傳熱概述235
5.1.1熱傳導(dǎo)及熱導(dǎo)率236
5.1.2對流傳熱238
5.1.3輻射傳熱238
5.1.4典型傳熱設(shè)備238
5.1.5載熱體及其選擇239
5.2能量方程240
5.2.1能量方程的推導(dǎo)240
5.2.2能量方程的特定形式242
5.2.3柱坐標系與球坐標系的能量方程243
5.3熱傳導(dǎo)244
5.3.1無內(nèi)熱源的一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)244
5.3.2有內(nèi)熱源的一維穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)248
5.4對流傳熱249
5.4.1對流傳熱機理250
5.4.2熱邊界層及對流傳熱系數(shù)250
5.4.3管內(nèi)強制層流傳熱的理論分析252
5.4.4對流傳熱過程的量綱分析255
5.4.5流體無相變時的強制對流傳熱系數(shù)258
5.4.6自然對流傳熱263
5.4.7流體有相變時的對流傳熱系數(shù)267
5.5輻射傳熱275
5.5.1基本概念和定律275
5.5.2兩固體間的輻射傳熱279
5.5.3氣體的輻射傳熱281
5.5.4對流和輻射聯(lián)合傳熱283
本章符號說明284
習題285
思考題287

第6章?lián)Q熱器288
學習指導(dǎo)288
6.1換熱器的分類與結(jié)構(gòu)形式288
6.1.1換熱器的分類289
6.1.2換熱器的結(jié)構(gòu)形式290
6.2換熱器的傳熱計算298
6.2.1總傳熱速率方程299
6.2.2傳熱計算方法304
6.3換熱器傳熱過程的強化314
6.3.1傳熱過程的強化途徑314
6.3.2傳熱過程強化效果的評價316
6.4管殼式換熱器的設(shè)計和選型318
6.4.1管殼式換熱器的型號與系列標準318
6.4.2管殼式換熱器的設(shè)計與選型方法318
本章符號說明326
習題326
思考題328

第7章蒸發(fā)329
學習指導(dǎo)329
7.1蒸發(fā)過程概述329
7.1.1蒸發(fā)的概念與過程分類330
7.1.2蒸發(fā)操作的特點330
7.2蒸發(fā)設(shè)備331
7.2.1常用蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)與特點331
7.2.2蒸發(fā)器性能的比較與選型336
7.2.3蒸發(fā)的輔助設(shè)備337
7.3單效蒸發(fā)338
7.3.1物料與熱量衡算方程339
7.3.2傳熱速率方程342
7.3.3蒸發(fā)強度與加熱蒸汽的經(jīng)濟性350
7.4多效蒸發(fā)352
7.4.1多效蒸發(fā)流程352
7.4.2多效蒸發(fā)的計算353
7.4.3多效蒸發(fā)過程的分析360
7.4.4提高加熱蒸汽經(jīng)濟性的其他措施362
本章符號說明363
習題363
思考題364

習題答案365

附錄368
一、中華人民共和國法定計量單位368
二、常用單位的換算369
三、某些氣體的重要物理性質(zhì)372
四、某些液體的重要物理性質(zhì)373
五、干空氣的物理性質(zhì)（101.33kPa）375
六、水的物理性質(zhì)375
七、水的飽和蒸氣壓（-20～100℃）377
八、飽和水蒸氣表（以溫度為準）378
九、某些液體的熱導(dǎo)率380
十、某些氣體和蒸氣的熱導(dǎo)率381
十一、某些固體材料的熱導(dǎo)率382
十二、常用固體材料的密度和比熱容383
十三、水在不同溫度下的黏度384
十四、壁面污垢熱阻（污垢系數(shù)）384
十五、無機鹽水溶液的沸點385
十六、管子規(guī)格（摘錄）387
十七、離心泵規(guī)格（摘錄）391
十八、離心通風機規(guī)格（摘錄）395
十九、管殼式換熱器系列標準（摘錄）396
二十、管殼式換熱器總傳熱系數(shù)K的推薦值400

參考文獻402