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第1章 流体力学及流体输送机械1

1.1 流体的物理性质及力学模型1

1.1.1 流体的主要物理性质1

1.1.2 流体的力学模型7

1.2 流体静力学8

1.2.1 作用于流体上的力8

1.2.2 流体静压强及其特性8

1.2.3 流体平衡微分方程10

1.2.4 压强的计算基准和量度单位11

1.2.5 在重力场中的流体静力学基本方程12

1.2.6 压强的测量14

1.3 一元流体动力学基础16

1.3.1 研究流体运动的两种方法16

1.3.2 有关流体运动的基本概念17

1.3.3 连续性方程19

1.3.4 理想流体运动微分方程及其积分21

1.3.5 稳定总流能量方程式24

1.3.6 稳定流动量方程37

1.4 流动阻力和能量损失39

1.4.1 流动阻力及能量损失的两种形式39

1.4.2 流体的两种流动状态40

1.4.3 边界层概念42

1.4.4 圆管内的层流运动43

1.4.5 圆管内的紊流运动46

1.4.6 沿程阻力系数50

1.4.7 局部阻力系数53

1.4.8 管路计算55

1.4.9 烟囱计算60

1.5 相似性原理65

1.5.1 相似条件65

1.5.2 特征数67

1.5.3 模型律69

1.6 流体输送机械——泵与风机72

1.6.1 离心式泵与风机的工作原理及性能参数72

1.6.2 离心式泵与风机的基本方程73

1.6.3 离心式风机和泵的性能曲线77

1.6.4 相似理论在风机和泵中的应用79

1.6.5 风机和泵在管路中的工况83

1.6.6 离心式风机或泵的联合运行工况分析87

1.6.7 风机或泵的选择88

习题92

参考文献98

第2章 热量传递99

2.1 导热99

2.1.1 导热的基本概念及定律99

2.1.2 热导率101

2.1.3 导热微分方程103

2.1.4 无内热源的稳定态导热105

2.1.5 具有内热源的稳定态导热115

2.2 对流传热118

2.2.1 对流传热的基本概念118

2.2.2 对流传热的基本定律——牛顿冷却定律119

2.2.3 热边界层概述119

2.2.4 对流传热微分方程组121

2.2.5 对流传热过程的相似123

2.2.6 流体自然对流传热127

2.2.7 流体强制流动时的对流传热131

2.2.8 沸腾与凝结传热137

2.3 辐射传热141

2.3.1 热辐射的基本概念141

2.3.2 热辐射的基本定律143

2.3.3 物体间的辐射传热150

2.3.4 遮热板和遮热罩的作用159

2.3.5 气体辐射163

2.3.6 火焰辐射173

2.4 综合传热和换热器175

2.4.1 通过器壁的传热过程分析176

2.4.2 窑内火焰空间内的传热179

2.4.3 换热器184

2.5 不稳定导热189

2.5.1 不稳定导热的基本概念189

2.5.2 不稳定导热的分析解法190

2.5.3 集总参数法的简化分析196

2.6 导热的数值解法197

2.6.1 有限差分法的基本原理197

2.6.2 二维稳定导热的数值解法199

2.6.3 一维不稳定导热的数值解法205

习题210

参考文献215

第3章 气体吸收217

3.1 概述217

3.1.1 气体吸收过程的工业应用217

3.1.2 吸收过程的分类218

3.1.3 吸收过程要注意的问题219

3.1.4 本章要点220

3.2 气液平衡关系221

3.2.1 气体在液体中的溶解度221

3.2.2 亨利定律222

3.2.3 相平衡与吸收过程的关系226

3.3 吸收过程的速率228

3.3.1 双组分混合物中的分子扩散229

3.3.2 扩散系数233

3.3.3 对流传质236

3.3.4 吸收过程机理238

3.3.5 总传质速率方程式239

3.4 吸收塔的计算245

3.4.1 物料衡算与操作线方程245

3.4.2 吸收剂的用量与最小液气比247

3.4.3 填料层高度的计算252

3.5 解吸塔的计算260

3.5.1 解吸操作线方程260

3.5.2 解吸用气量与最小气液比261

3.5.3 解吸塔填料层高度计算261

3.6 填料塔262

3.6.1 填料塔的结构及填料特性262

3.6.2 填料塔的流体力学性能265

习题267

参考文献271

第4章 蒸馏272

4.1 概述272

4.1.1 蒸馏操作的依据272

4.1.2 蒸馏的分类272

4.1.3 本章要点273

4.2 双组分溶液气液相平衡273

4.2.1 气、液平衡体系自由度及平衡体系的分类273

4.2.2 理想体系气液相平衡关系274

4.2.3 非理想体系气液平衡关系279

4.3 蒸馏方式及原理282

4.3.1 简单蒸馏282

4.3.2 平衡蒸馏（闪蒸与部分冷凝）283

4.3.3 精馏284

4.4 双组分连续精馏过程的数学描述287

4.4.1 理论塔板287

4.4.2 塔板上的衡算与恒摩尔流假设287

4.4.3 全塔物料衡算288

4.4.4 精馏段操作线方程289

4.4.5 提馏段操作线方程291

4.4.6 进料热状况对精馏操作的影响及q线方程292

4.4.7 理论板层数的求法296

4.4.8 回流比的影响298

4.4.9 理论板数的简捷计算302

4.4.10 精馏装置的热量衡算303

4.5 其它蒸馏方式305

4.5.1 间歇蒸馏305

4.5.2 直接蒸汽加热307

4.6 板式塔308

4.6.1 塔板结构308

4.6.2 塔板的流体力学状况309

4.6.3 塔板上的异常操作现象311

4.6.4 塔板的负荷性能图312

4.6.5 板效率、塔高和塔径的计算312

习题314

参考文献317

第5章 干燥318

5.1 概述318

5.1.1 去湿方法318

5.1.2 干燥过程的分类319

5.1.3 干燥过程进行的条件319

5.1.4 本章要点320

5.2 湿空气的性质及湿度图320

5.2.1 湿空气的性质320

5.2.2 湿空气的I-H图326

5.3 干燥过程的物料衡算和热量衡算332

5.3.1 物料中含水量的表示方法332

5.3.2 干燥器的物料衡算333

5.3.3 干燥过程的热量衡算335

5.4 干燥过程速度表征337

5.4.1 物料中所含水分的性质337

5.4.2 恒定干燥条件下的干燥速率与时间338

5.5 干燥设备342

5.5.1 干燥器的主要型式343

5.5.2 干燥器的选型346

习题347

参考文献348

附录350

附录1 常用局部阻力系数350

附录2 常用材料的物理参数354

附录3 烟气的物理参数357

附录4 干空气的物理参数357

附录5 在饱和线上水蒸气的物理参数358

附录6 在饱和线上水的物理参数359

附录7 某些材料在法线方向上的黑度360

附录8 计算辐射角系数和核算面积的公式和图361

附录9 湿空气的相对湿度368

附录10 几种气体的平衡溶解度369

附录11 一些气体在不同温度下的亨利系数值370

附录12 几种气体在空气中的扩散系数370

附录13 气体在水中的扩散系数370

附录14 几种常用填料的特性数据371