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绪论1

0.1化工原理课程的基本内容及特点1

0.1.1单元操作1

0.1.2化工原理与其他课程的关系2

0.1.3化工原理课程的任务及特点2

0.2单位制与单位换算3

0.2.1单位制3

0.2.2单位换算3

0.2.3量纲分析3

0.3化工原理的基本概念及定律4

0.3.1平衡关系及过程速率4

0.3.2质量衡算4

0.3.3能量衡算5

0.4化工原理课程的研究方法6

第1章流体流动原理及应用7

1.1流体的基本特性7

1.1.1连续性假设7

1.1.2流体力学的基本概念7

1.2流体静力学及应用7

1.2.1流体密度8

1.2.2流体静压强8

1.2.3流体静力学基本方程9

1.2.4流体静力学基本方程的应用11

1.3流体动力学基础14

1.3.1流量与流速15

1.3.2稳态流动与非稳态流动15

1.3.3牛顿黏性定律15

1.3.4流动型态与雷诺数18

1.3.5流体在圆形管中的流动特性19

1.3.6边界层理论21

1.3.7流体在圆形管中的速度分布22

1.4流体流动的质量与能量衡算25

1.4.1质量衡算25

1.4.2总能量衡算25

1.4.3机械能衡算27

1.5流体流动阻力31

1.5.1直管阻力计算通式31

1.5.2圆形管内层流阻力计算32

1.5.3圆形管内湍流阻力计算33

1.5.4非圆形管阻力计算37

1.5.5管路上的局部阻力38

1.5.6管路系统总阻力计算42

1.6流体输送管路的计算44

1.6.1管路组成45

1.6.2简单管路计算46

1.6.3复杂管路计算49

1.7流体动力学在工程上的应用51

1.7.1流速的测量51

1.7.2流量的测量53

阅读资料59

习题65

思考题70

符号说明70

第2章流体输送机械71

2.1概述71

2.2离心泵71

2.2.1离心泵的主要部件和工作原理71

2.2.2离心泵的基本方程73

2.2.3离心泵的主要性能参数与特性曲线76

2.2.4离心泵的安装高度限制82

2.2.5离心泵在管路中的运行85

2.2.6离心泵的类型与选用90

2.3离心式气体输送机械95

2.3.1概述95

2.3.2离心式通风机95

2.3.3离心式鼓风机与压缩机98

2.4其他类型输送机械99

2.4.1其他类型泵99

2.4.2其他类型气体输送机械105

阅读资料112

习题114

思考题117

符号说明117

第3章固体颗粒流体力学基础与机械分离119

3.1固体颗粒特性119

3.1.1单一颗粒的特性119

3.1.2颗粒群的特性120

3.1.3粒径测量121

3.2固体颗粒在流体中运动时的阻力124

3.3沉降分离原理及设备125

3.3.1重力沉降125

3.3.2离心沉降131

3.4过滤分离原理及设备139

3.4.1过滤操作原理139

3.4.2过滤基本方程141

3.4.3过滤过程计算142

3.4.4过滤常数的测定145

3.4.5过滤设备146

3.4.6滤饼洗涤150

3.4.7过滤生产能力151

3.5固体流态化153

3.5.1固体流态化现象153

3.5.2流化床的流体力学特性155

3.5.3流态化的工业应用156

3.6其他机械分离技术163

3.6.1静电除尘163

3.6.2湿法捕集164

3.6.3惯性分离166

阅读资料166

习题169

思考题171

符号说明172

第4章传热原理及应用173

4.1传热基本概念173

4.1.1传热在过程工业中的应用173

4.1.2传热基本方式173

4.1.3传热速率与热通量173

4.1.4稳态传热与非稳态传热174

4.1.5冷热流体接触方式及换热器简介174

4.1.6载热体及其选择175

4.2热传导176

4.2.1热传导基本概念176

4.2.2傅里叶定律177

4.2.3固体平壁稳态热传导178

4.2.4固体圆筒壁稳态热传导181

4.3对流传热184

4.3.1对流传热机理和对流传热系数184

4.3.2对流传热系数的影响因素185

4.3.3对流传热系数的准数关联186

4.4流体无相变时的对流传热系数188

4.4.1流体在管内强制对流传热188

4.4.2流体在管外强制对流传热193

4.5流体有相变时的对流传热系数195

4.5.1蒸汽冷凝传热195

4.5.2液体沸腾传热198

4.6辐射传热199

4.6.1辐射传热基本概念199

4.6.2物体的辐射能力200

4.6.3物体间的辐射传热203

4.6.4对流与辐射联合传热205

4.7间壁式换热器传热计算206

4.7.1间壁式换热简介206

4.7.2热量衡算206

4.7.3总传热速率方程207

4.7.4总传热系数K的计算209

4.7.5传热计算方法211

4.7.6换热器工艺计算218

4.8换热设备222

4.8.1间壁式换热器222

4.8.2强化传热技术231

4.8.3管壳式换热器的设计及选型233

阅读资料239

习题243

思考题246

符号说明246

第5章蒸发248

5.1蒸发设备248

5.1.1循环型蒸发器248

5.1.2单程型蒸发器250

5.1.3蒸发设备及技术新进展252

5.1.4蒸发器选型254

5.2单效蒸发255

5.2.1溶液沸点及温度差损失255

5.2.2物料衡算与热量衡算255

5.2.3蒸发器的传热面积256

5.3多效蒸发257

5.3.1多效蒸发的流程257

5.3.2多效蒸发的计算258

5.3.3多效蒸发的适宜效数264

5.4蒸发过程的生产能力和生产强度265

5.4.1生产能力265

5.4.2生产强度265

5.4.3提高生产强度的途径266

5.5蒸发操作的其他节能措施266

5.5.1抽取额外蒸汽266

5.5.2二次蒸汽的再压缩266

5.5.3冷凝水的利用267

5.6蒸发应用268

5.6.1烧碱增浓268

5.6.2废水处理269

5.6.3牛物溶液的蒸发270

阅读资料270

习题272

思考题273

符号说明274

第6章液体搅拌275

6.1概述275

6.1.1搅拌器分类275

6.1.2混合效果的量度279

6.2混合机理280

6.2.1均相液体的混合机理280

6.2.2非均相液体的混合机理281

6.3搅拌器的性能281

6.3.1搅拌器的特性281

6.3.2强化搅拌的措施282

6.4搅拌功率284

6.4.1功率关联式284

6.4.2功率曲线284

6.5搅拌器的放大286

6.6其他混合设备287

6.6.1静态混合器287

6.6.2射流混合287

6.6.3管道混合器287

6.6.4气流搅拌288

阅读资料289

习题290

思考题290

符号说明290

附录292

参考文献326