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目录 1

绪论 1

1、气体力学基础 4

1.1气体力学基本概念 4

1.1.1气体的主要物理性质 4

1.1.2气体静压与静压头 6

1.1.3静止气体平衡方程 8

1.2.4流量和平均流速 9

1.2.3流管与有效截面 9

1.2.2迹线和流线 9

1.2.1定常流与不定常流 9

1.2气体运动若干基本概念 9

1.2.5层流与紊流 10

1.2.6边界层概念 11

1.2.7圆管的速度分布 12

1.3气体运动基本方程 16

1.3.1连续性方程—流动质量守恒 16

1.3.2理想流体运动微分方程——欧拉运动方程 18

1.3.3流体机械能守恒——伯努利方程 19

1.3.4伯努利方程的应用实例 24

1.3.5动量方程 28

1.4流动阻力及管道系统阻力计算 31

1.4.1沿程阻力 31

1.4.2局部阻力 35

1.4.3几种特殊阻力 37

1.4.4减少流动系统阻力的途径 38

1.4.5管路与烟道计算 39

1.5压缩性气体流动 44

1.5.1压缩性气流的能量方程 44

1.5.2压缩性气体流动的连续方程 46

1.5.3压缩性气流中各参数的变化规律 47

1.5.4压缩性气体经喷管的流动 50

1.5.5压缩性气体的等温流动 53

1.6气体喷射流 55

1.6.1自由射流 55

1.6.2限制射流 59

1.6.3冲击射流 59

1.7供风排烟装置 62

1.7.1离心式风机 62

1.7.2烟囱 68

思考题与习题 72

2.1.2温度梯度 77

2.11温度场 77

2、传热学基础 77

2.1稳态导热 77

2.1.3傅立叶导热定律 78

2.1.4单层平壁导热 79

2.1.5多层平壁导热 79

2.1.6中间温度 80

2.2对流换热 80

2.1.7单层圆筒壁导热 82

2.1.8多层圆筒壁导热 82

2.1.9数值解法中的有限差分法 83

2.2.1对流换热概述 86

2.2.2相似原理在对流换热中的应用 88

2.2.3流体在管内强制对流换热的经验公式 94

4.6绝热材料 95

2.2.4流体横向绕流圆管的换热 98

2.2.5流体绕过管束时的换热 98

2.2.6自然对流换热 100

2.2.7液体沸腾时的换热 101

2.2.8蒸汽凝结时的放热 104

2.3.2辐射能的吸收、反射和透射 106

2.3.1辐射换热的基本概念 106

2.3辐射换热 106

2.3.3热辐射的基本定律 107

2.3.4角度系数 110

2.3.5物体表面间的辐射换热计算 112

2.3.6气体辐射 118

2.4.2火焰炉内的综合换热 123

2.4.1气体与壁面间的换热 123

2.4稳态综合换热 123

2.4.3通过间壁的换热 128

2.4.4换热器的传热计算 130

思考题与习题 134

3、燃料及燃烧 139

3.1燃料的特性 139

3.1.1燃料的化学组成 139

3.1.2燃料发热量 141

3.2燃烧计算 142

3.2.1空气需要量、燃烧产物量及其成分的计算 143

3.2.2燃烧产物密度的计算 145

3.2.3空气消耗系数 146

3.2.4燃烧温度的计算 147

3.2.5燃烧温度的讨论 151

3.3燃料燃烧及燃烧装置 152

3.3.1煤气燃烧及煤气烧嘴 152

3.3.2重油燃烧及重油喷嘴 160

3.3.3重油掺水乳化燃烧法简介 166

3.3.4原煤燃烧及层状燃烧室 167

3.3.5粉煤燃烧及粉煤燃烧器 171

3.3.6水煤浆燃烧及沸腾燃烧技术简介 174

3.4燃烧污染及防治 175

3.4.1烟尘的污染与防治 175

3.4.2硫的氧化物（SOx）的污染与防治 176

3.4.3氮的氧化物（NOx）的污染与防治 176

3.4.4碳氧化物（CO、CO2）的污染与防治 176

思考题与习题 177

4、耐火材料 178

4.1概述 178

4.1.1耐火材料在冶金工业中的地位和作用 178

4.1.2冶金炉对耐火材料的要求 178

4.1.3耐火材料的分类 179

4.2.1耐火材料的一般化学矿物组成 180

4.2耐火材料的一般性质 180

4.2.2耐火材料的物理性质 181

4.2.3耐火材料的工作性能 183

4.3常用块状耐火制品 186

4.3.1硅酸铝质耐火制品 186

4.3.2氧化硅质耐火制品（硅砖） 188

4.3.3镁石质耐火制品 189

4.3.4含碳耐火材料 191

4.4不定形耐火材料 192

4.5.1高温陶瓷材料 193

4.4.2耐火泥 193

4.5特种耐火材料 193

4.4.1耐火混凝土 193

4.5.2金属陶瓷 194

4.6.1中低温绝热材料 195

4.6.2高温绝热材料 195

4.6.3耐火纤维 198

思考题与习题 201

5.1.2炉内物料运动和气体运动 203

5.1.1概述 203

5.1竖炉 203

5、几种常用冶金炉 203

5.1.3料层内热交换 204

5.1.4炉例——鼓风炉 204

5.2火焰炉 210

5.2.1回转窑 210

5.2.2反射炉 219

5.3沸腾炉 226

5.3.1概述 226

5.3.2沸腾床 227

5.3.3沸腾床内热交换 229

5.3.4沸腾炉单位生产率计算 231

5.3.5沸腾炉主要尺寸的确定 231

5.3.6炉体及主要部件 233

5.4电炉 236

5.4.1概述 236

5.4.2电阻炉 237

5.4.3矿热电炉 238

5.5炉子热平衡计算 244

5.5.2热支出计算 245

5.5.1热收入计算 245

5.5.3热平衡方程与热平衡表 249

5.6冶金炉（窑）节能 250

5.6.1高温烟气余热的合理利用 250

5.6.2炉墙最佳厚度 254

5.7工业炉窑设计基本知识 254

5.7.1炉窑设计基本要求 254

5.7.2炉窑设计内容与一般步骤 255

5.7.3投资费用概算与经济评价 257

5.7.4计算机辅助设计（CAD）与优化设计 258

Ⅰ-2干空气的物性参数 261

附录 261

Ⅰ-1气体的基本常数 261

Ⅰ-3水的物性参数 262

Ⅰ-4烟气的物理参数 263

Ⅰ-5空气及煤气的饱和水蒸汽含量 263

Ⅱ 局部阻力系数 264

Ⅱ 离心式风机特性表（示例） 268

Ⅳ 各种不同材料在表面法线方向上的辐射黑度 269

Ⅴ 习题参考答案 270

主要参考文献 273