本书是在四川大学化工原理教研室总结近三年使用本书(第一版)的教学实践的基础上修订再版的。修订版以简明而不失系统性的“动量、热量和质量传递现象”基础为开篇,以不多的篇幅阐明动量、热量和质量传递的原理、建模以及与工程实际问题相联系的方法。以此为基础,在单元操作各章中系统介绍各类化工单元操作过程原理、设计计算的方法和过程装备的结构特性与操作要点等,前后各章融会贯通。本书分上、下两册出版。上册主要内容包括:流体流动的基本概念与流体中的传递现象、传递过程基本方程、流体输送与流体输送机械、颗粒-流体两相流动?颗粒-流体非均相物系的分离搅拌、传热和蒸发。每章末附精选的习题。
样章试读
目录
- 目录
第二版前言
第一版前言
绪论(1)
0.1“化工原理”课程的任务(1)
0.2“化工原理”课程的特点——理论与经验相结合的工程研究方法(2)
参考文献(4)
第1章流体流动的基本概念与流体中的传递现象(5)
1.1流体的物理性质(5)
1.1.1连续介质假定(5)
1.1.2流体的密度(6)
1.1.3流体的黏性(7)
1.2流体受力与流体静力学基本方程(9)
1.2.1流体的受力(9)
1.2.2流体压强的度量(10)
1.2.3流体静力学基本方程(10)
1.2.4压强的静力学测量(12)
1.3流体流动的基本概念(14)
1.3.1单相流与多相流(14)
1.3.2稳态与非稳态流动(15)
1.3.3流量与流速(15)
1.3.4流型与雷诺数(16)
1.3.5边界层及边界层分离(19)
1.4流体中的扩散现象与扩散定律(21)
1.4.1扩散现象与唯象方程(21)
1.4.2动量扩散与牛顿黏性定律(23)
1.4.3热量扩散与傅里叶热传导定律(25)
1.4.4质量扩散与费克扩散定律(27)
参考文献(29)
本章主要符号说明(29)
习题(30)
第2章传递过程基本方程(33)
2.1流场的一般概念(33)
2.1.1物理量的场与梯度(33)
2.1.2物理量的时间导数(35)
2.1.3迹线与流线(36)
2.1.4拉格朗日法与欧拉法(36)
2.1.5控制体与控制面(37)
2.2质量守恒与连续性方程(38)
2.2.1质量守恒定律(38)
2.2.2连续性方程(39)
2.2.3管道中流体流动的连续性方程(41)
2.3动量守恒与流体运动微分方程(43)
2.3.1动量守恒定律(43)
2.3.2流体运动微分方程(44)
2.3.3不可压缩流体在圆管内的流速分布(50)
2.3.4流体机械能守恒与伯努利方程(54)
2.3.5直管阻力损失与摩擦系(59)
2.3.6流体动力学相似准则(67)
2.4能量守恒与传热微分方(69)
2.4.1能量微分方程(70)
2.4.2圆管内层流传热温度.布(75)
2.4.3圆管内的对流传热与传热膜系数(78)
2.4.4传热学相似准则(84)
2.4.5动量传递与热量传递的类比(84)
2.4.6热传导与固体壁内的温度分布(86)
2.5多组分体系的质量守恒与传质微分方(88)
2.5.1传质微分方程(88)
2.5.2一维稳态分子扩散(93)
2.5.3扩散系数(100)
2.5.4对流传质与传质膜系数(105)
2.5.5动量热量和质量传递的类比(110)
参考文献(113)
本章主要符号说明(113)
第3章流体输送与流体输送机械(119)
3.1流体输送管路计算的基本方程(119)
3.1.1管路计算的基本方程(119)
3.1.2管路系统设计型与操作型计算的概念(121)
3.2流体输送管路的阻力损失(123)
3.2.1直管阻力损失的计算(123)
3.2.2局部阻力损失的计算(125)
3.3流体输送管路的计算(130)
3.3.1管径的确定(131)
3.3.2简单管路(132)
3.3.3并联管路(133)
3.3.4分支管路(134)
3.3.5管路特性曲线(140)
3.3.6可压缩流体的管路计算(142)
3.4非牛顿流体的流动(144)
3.4.1非牛顿流体的主要类型及本构方程(145)
3.4.2非牛頓流体在圆管内的流动(146)
3.5流速和流量的测定(148)
3.5.1测速管(149)
3.5.2孔板流量计与文丘里流量计(151)
3.5.3转子流量计(154)
3.6液体输送机械(157)
3.6.1离心泵(157)
3.6.2往复泵(175)
3.6.3其他类型泵(178)
3.7气体输送机械(180)
3.7.1通风机(181)
3.7.2鼓风机(184)
3.7.3压缩机(185)
3.7.4真空泵(188)
参考文献(192)
本章主要符号说明(192)
习题(194)
第4章颗粒-流体两相流动(202)
4.1流体与颗粒的相对运动(202)
4.1.1曳力与曳力系数(202)
4.1.2颗粒的自由沉降与沉降速度(205)
4.1.3非球形颗粒的几何特征与曳力系(208)
4.2流体通过固定床的流动(209)
4.2.1混合颗粒的特性(209)
4.2.2颗粒床层的特性(213)
4.2.3流体通过固定床的压降(214)
4.3固体颗粒流态化(217)
4.3.1流化床的基本概念及临界流化速度(217)
4.3.2流化床的主要特性及流化类型(221)
4.3.3流化床床层高度及分离高度(223)
4.4气力输送(225)
4.4.1气力输送颗粒-流体两相流流动特性与流型图(226)
4.4.2气力输送管内两相流动压降的理论分析与计算(228)
4.4.3气力输送的类型及装置(231)
参考文献(234)
本章主要符号说明(236)
第5章颗粒-流体非均相物系的分离(238)
5.1过滤(238)
5.1.1过滤操作的基本概念(238)
5.1.2过滤设备(240)
5.1.3过滤速率与过滤方程(246)
5.1.4过滤常数(252)
5.1.5过滤机的生产能力(254)
5.2沉降(259)
5.2.1重力沉降(259)
5.2.2离心沉降(263)
5.2.3电沉降(274)
参考文献(275)
习题(277)
第6章攪(280)
6.1搅拌装置(280)
6.1.1常见搅拌器类型(280)
6.1.2挡板、导流筒(284)
6.1.3搅拌槽内流体的流动状态(285)
6.2混合机理(286)
6.2.1均相物系的混合机理(286)
6.2.2非均相物系的混合机理(287)
6.2.3搅拌混合效果(288)
6.3搅拌功率(288)
6.3.1搅拌槽内叶轮的泵出流量、压头及功率(288)
6.3.2功率关联式及功率曲线(289)
6.4搅拌装置的设计(293)
6.4.1搅拌器的选型(294)
6.4.2搅拌装置的放大(295)
本章主要符号说明(298)
习题(298)
第7章传热(299)
7.1概述(299)
7.1.1化工生产的传热问题(299)
7.1.2典型的换热设备(299)
7.2固体中的热传导(301)
7.2.1傅里叶定律及导热系数(301)
7.2.2平壁的热传导(302)
7.2.3圆筒壁的热传导(304)
7.2.4接触热阻(305)
7.3对流给热系数的实验关系式(306)
7.3.1牛顿冷却定律及对流给热系数(306)
7.3.2对流传热过程的分类及准数关联(307)
7.3.3流体无相变的给热系数(309)
7.4辐射传热(323)
7.4.1基本概念(323)
7.4.2基本定律(324)
7.4.3两固体间的辐射传热(325)
7.4.4高温设备的热损失(326)
7.5传热过程的计算(327)
7.5.1传热基本方程式(327)
7.5.2传热负荷(331)
7.5.4总传热系数(336)
7.5.5污垢热阻(339)
7.5.7设计型计算(341)
7.5.8校核型计算(342)
7.5.9换热器调节(342)
7.6间歇传热过程的计算(345)
7.8传热的强化与削弱(347)
7.8.1传热强化(347)
7.8.2保温隔热技术(349)
7.9.1间壁式换热器的类型和结构形式(351)
7.9.2列管式换热器的选用和设计(354)
7.9.3其他类型的换热器(360)
本章主要符号(365)
习题(366)
8.1蒸发过程的基本概念(371)
8.2蒸发设备(372)
8.2.1蒸发器的结构及特点(372)
8.2.2除沫器冷凝器和真空装置(378)
8.3单效蒸发(379)
8.3.1物料衡算和热量衡算(380)
8.3.2溶液的佛点及温度差损失(383)
8.3.3蒸发器的生产能力和生产强度(387)
8.3.4管内沸腾给热系数关联式(388)
8.4多效蒸发(390)
8.4.1多效蒸发流程(391)
8.4.2多效蒸发计算(393)
8.5蒸发的其他问题(401)
8.5.1多效蒸发和单效蒸发的比较(401)
8.5.2降低蒸汽耗用量的措施(403)
参考文献(404)
本章主要符明(405)
习题(405)
附录(407)
附录1常用物理量单位和因次(407)
附录2SI制与其他单位制的换算关系(408)
附录3某些液体的重要物理性质(409)
附录4某些气体的重要物理性质(410)
附录5水的物理性质(411)
附录6干空气的物理性质(101.33kIPa)(412)
附录7饱和水蒸气表(413)
附录8有机液体相对密度(液体密度与4C水的密度之比)共线图(416)
附录9液体黏度共线图(418)
附录10气体黏度共线图(常压下用)(420)
附录11气体比热容共线图(422)
附录12液体比热容共线图(424)
附录13液体气化潜热共线图(426)
附录14某些液体的表面张力及常压下的沸点(428)
附录15某些气体和蒸气的导热系数(429)
附录16某些液体的导热系数(430)
附录17某些固体材料的导热系数(431)
附录18无机盐溶液在大气压下的沸点(432)
附录19常用固体材料的密度和比热容(433)
附录20壁面污垢的热阻(434)
附录21管子规格(摘录)(435)
附录22国内常用筛筛目(437)
附录23泵规格(摘录)(438)
附录249-19型离心通风机规格(摘录)(441)
附录25管壳式热交换器系列标准(摘录)(444)