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绪论 1

1流体力学基础 4

1.1流体力学基本概念 4

1.1.1流体的主要物理性质 4

1.1.2流体静压与静压头 7

1.1.3静止流体平衡方程 8

1.2流体运动若干基本概念 9

1.2.1定常流与不定常流 9

1.2.2迹线和流线 9

1.2.3流管与有效截面 9

1.2.4流量和平均流速 10

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流体运动基本方程 15

1.3.1连续性方程—流动质量守恒 15

1.3.2理想流体运动微分方程—欧拉运动方程 17

1.3.3流体机械能守恒—伯努利方程 18

1.3.4伯努利方程的应用实例 22

1.3.5动量及动量矩方程 26

1.4流动阻力及管道系统阻力计算 30

1.4.1沿程阻力 30

1.4.2局部阻力 34

1.4.3几种特殊阻力 36

1.4.4减少流动系统阻力的途径 37

1.4.5管路与烟道计算 37

1.5压缩性气体流动 43

1.5.1压缩性气流的能量方程 43

1.5.2压缩性气体流动的连续方程 44

1.5.3压缩性气流中各参数的变化规律 45

1.5.4压缩性气体经喷管的流动 47

1.5.5压缩性气体的等温流动 50

1.6气流喷射流 52

1.6.1自由射流 52

1.6.2限制射流 56

1.6.3冲击射流 57

1.7供风排烟装置 58

1.7.1离心式风机 59

1.7.2烟囱 65

思考题与习题 69

2传热学基础 73

2.1稳态导热 73

2.1.1温度场 73

2.1.2温度梯度 73

2.1.3傅里叶导热定律 74

2.1.4单层平壁传热 75

2.1.5多层平壁导热 75

2.1.6中间温度 76

2.1.7单层圆筒壁导热 77

2.1.8多层圆筒壁导热 78

2.1.9多维导热 79

2.1.10数值解法中的有限差分法 79

2.2对流换热 82

2.2.1对流换热概述 82

2.2.2相似原理在对流换热中的应用 83

2.2.3流体在管内强制对流换热的经验公式 89

2.2.4流体横向绕流圆管的换热 92

2.2.5流体绕过管束时的换热 93

2.2.6自然对流换热 94

2.2.7液体沸腾时的换热 96

2.2.8蒸气凝结时的放热 98

2.3辐射换热 100

2.3.1辐射换热的基本概念 100

2.3.2辐射能的吸收、反射和透射 100

2.3.3热辐射的基本定律 101

2.3.4角系数 103

2.3.5物体表面间的辐射换热计算 105

2.3.6气体辐射 111

2.4稳态综合换热 115

2.4.1气体与壁面间的换热 115

2.4.2通过间壁的换热 116

2.4.3换热器的传热计算 119

2.4.4火焰炉内的综合换热 122

思考题与习题 126

3燃料及燃烧 131

3.1燃料的特性 131

3.1.1燃料的化学组成 131

3.1.2燃料发热量 133

3.2燃烧计算 134

3.2.1空气需要量、燃烧产物量及其成分的计算 135

3.2.2燃烧产物密度的计算 137

3.2.3空气消耗系数 138

3.2.4燃烧温度的计算 138

3.2.5理论燃烧温度的讨论 142

3.3燃料燃烧及燃烧装置 143

3.3.1煤气燃烧及煤气烧嘴 143

3.3.2重油燃烧及重油喷嘴 151

3.3.3重油掺水乳化燃烧法 156

3.3.4原煤燃烧及层状燃烧室 157

3.3.5粉煤燃烧及粉煤燃烧器 158

3.3.6水煤浆燃烧及沸腾燃烧技术 160

3.3.7蓄热式高温空气燃烧技术 161

3.4燃烧污染与防治 161

3.4.1烟尘的污染与防治 162

3.4.2硫氧化物（SOx）的污染与防治 162

3.4.3氮氧化物（NOx）的污染与防治 163

3.4.4碳氧化物（CO、CO2）的污染与防治 163

思考题与习题 164

4耐火材料 166

4.1概述 166

4.1.1耐火材料在冶金工业中的地位和作用 166

4.1.2冶金炉对耐火材料的要求 167

4.1.3耐火材料的分类 167

4.1.4耐火材料的一般生产过程 168

4.2耐火材料的组成和性质 168

4.2.1耐火材料的化学矿物组成 169

4.2.2耐火材料的物理性质 170

4.2.3耐火材料的工作性质 173

4.3常用块状耐火制品 176

4.3.1硅酸铝质耐火制品 176

4.3.2氧化硅质耐火制品 178

4.3.3碱性耐火制品 179

4.3.4含碳耐火材料 181

4.4定形耐火材料 183

4.4.1耐火混凝土 183

4.4.2耐火泥 183

4.5特种耐火材料 184

4.5.1高温陶瓷材料 184

4.5.2金属陶瓷 185

4.6隔热耐火材料 185

4.6.1中低温隔热材料 186

4.6.2高温隔热材料 187

4.6.3耐火纤维 189

思考题与习题 192

5常用冶金炉 193

5.1竖炉 193

5.1.1概述 193

5.1.2炉内物料运动和气体运动 193

5.1.3料层内热交换 194

5.1.4炉例——鼓风炉 194

5.2火焰炉 200

5.2.1回转窑 200

5.2.2反射炉 208

5.3沸腾炉 216

5.3.1概述 216

5.3.2沸腾床 216

5.3.3沸腾床内热交换 218

5.3.4沸腾炉单位生产率计算 220

5.3.5沸腾炉主要尺寸的确定 221

5.3.6炉体及主要部件 223

5.4电炉 226

5.4.1概述 226

5.4.2电阻炉 227

5.4.3矿热电炉 228

5.5铝电解槽 235

5.5.1铝电解槽的构造 235

5.5.2铝电解槽的施工 238

5.5.3铝电解槽的演变 238

5.5.4大型铝电解槽的优点 239

5.6炉子热平衡计算 240

5.6.1热收入计算 241

5.6.2热支出计算 241

5.6.3热平衡方程与热平衡表 245

5.7冶金炉（窑）节能 246

5.7.1冶金炉（窑）节能途径 246

5.7.2冶金炉窑节能实例——高温烟气余热的合理利用 247

5.8工业炉窑设计基本知识 250

5.8.1炉窑设计基本要求 250

5.8.2炉窑设计内容与一般步骤 251

5.8.3投资费用概算与经济评价 253

5.8.4计算机辅助设计（CAD）与优化设计 254

习题参考答案 257

附录 260

附表1气体的基本常数 260

附表2干空气的物理参数（101325Pa） 260

附表3水的物性参数（饱和线的水） 262

附表4烟气（？（CO2）＝13％，？（H2O）＝11％，？（N2）＝76％）的物理参数（101235Pa） 264

附表5空气及煤气的饱和水蒸气含量（101325Pa） 264

附表6局部阻力系数 265

附表74-72型高效率中低压离心通风机性能规格（4-72-11-No.8C） 269

附表8C4-73-11型离心通风机性能规格（C4-73-11No.306C） 269

附表9各种不同材料在表面法线方向上的辐射黑度 270

参考文献 272