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绪论 1

0.1 化学工业与化学工程 1

0.2 化工原理课程的内容和特点 2

0.3 化工原理课程的研究方法 3

0.4 化工原理课程的基本概念 3

0.5 化工原理课程的任务 5

0.6 单位制及单位换算 5

第1章 流体流动 7

1.1 流体流动的研究方法 7

1.1.1 流体的连续介质假定 7

1.1.2 流体质点运动的考察方法 7

1.1.3 作用在流体上的力 8

1.2 流体的基本性质 9

1.2.1 流体的流动性 9

1.2.2 流体的黏性 9

1.2.3 流体的密度及其他物理量 11

1.2.4 流体的可压缩性 12

1.3 流体静力学基本方程 13

1.3.1 作用在流体上的力 13

1.3.2 静止流体的压强及其特性 14

1.3.3 流体静力学基本方程 15

1.3.4 流体静力学方程的应用 18

1.4 流体流动的基本方程 22

1.4.1 稳态流动与非稳态流动 22

1.4.2 流量与流速 24

1.4.3 流体的衡算方程 25

1.5 圆管内流动阻力 33

1.5.1 动量传递与阻力产生的机理 33

1.5.2 流动阻力导论 37

1.5.3 流体流动边界层 40

1.5.4 流体流动阻力计算 43

1.5.5 局部阻力 50

1.5.6 系统的总阻力 54

1.6 管路计算 55

1.6.1 阻力对管内流动的影响 56

1.6.2 管路计算 57

1.7 流速和流量的测定 64

1.7.1 测速管 64

1.7.2 孔板流量计 66

1.7.3 文丘里流量计 68

1.7.4 转子流量计 69

习题 72

第2章 流体输送机械 82

2.1 概述 82

2.1.1 管路系统对流体输送机械的基本要求 82

2.1.2 流体输送机械分类 84

2.2 离心泵 85

2.2.1 离心泵的基本结构和工作原理 85

2.2.2 离心泵的基本方程 87

2.2.3 离心泵的特性曲线与性能参数 92

2.2.4 离心泵的工作点和流量调节 95

2.2.5 离心泵的汽蚀现象与安装高度 98

2.2.6 离心泵的类型与选择 101

2.3 其他流体输送机械 107

2.3.1 往复泵 107

2.3.2 计量泵 110

2.3.3 隔膜泵 111

2.3.4 回转式泵 111

2.3.5 旋涡泵 113

2.4 气体输送机械 113

2.4.1 离心式通风机、鼓风机和压缩机 114

2.4.2 真空泵 117

习题 120

第3章 非均相物系的分离 125

3.1 概述 125

3.2 颗粒及颗粒床层的特性 125

3.2.1 单一颗粒的特性 126

3.2.2 颗粒床层的特性 127

3.3 颗粒与流体间的相对运动 128

3.3.1 床层的当量直径 128

3.3.2 流体通过固体颗粒床层（固定床）的压降的数学描述 129

3.3.3 模型参数的实验测定 130

3.3.4 量纲分析法与数学模型法的比较 130

3.4 沉降分离 132

3.4.1 概述 132

3.4.2 重力沉降 132

3.4.3 离心沉降 140

3.5 过滤分离 145

3.5.1 过滤原理 145

3.5.2 过滤的数学描述——过滤基本方程式 148

3.5.3 过滤基本方程式 151

3.5.4 过滤操作方式 153

3.5.5 恒压过滤 153

3.5.6 过滤设备 156

3.5.7 滤饼的洗涤 159

3.5.8 过滤机的生产能力 161

3.5.9 强化过滤的途径 162

3.6 固体流态化 168

3.6.1 概述 168

3.6.2 流化床的流体力学 169

3.6.3 气力输送 174

习题 178

第4章 传热 180

4.1 概述 180

4.1.1 传热的基本方式 180

4.1.2 工业生产中的加热介质和冷却介质 181

4.1.3 典型传热设备 182

4.2 热传导 184

4.2.1 傅里叶定律 184

4.2.2 导热系数 185

4.2.3 平面壁的一维稳态热传导 187

4.2.4 圆筒壁的一维稳态热传导 189

4.3 对流传热 193

4.3.1 对流传热机理 194

4.3.2 对流传热速率方程 195

4.3.3 对流传热过程的量纲分析 196

4.4 对流传热系数关联式 200

4.4.1 流体无相变时的强制对流传热 201

4.4.2 流体有相变时的对流传热 203

4.5 辐射传热 211

4.5.1 辐射传热的基本概念 211

4.5.2 物体的辐射能力 212

4.5.3 对流和辐射联合传热 214

4.6 换热器的传热计算 215

4.6.1 热量衡算 215

4.6.2 总传热速率方程 216

4.6.3 传热平均温度差 219

4.7 换热设备 227

4.7.1 管式换热器 227

4.7.2 板式换热器 231

4.7.3 列管式换热器的设计和选型 235

4.7.4 传热过程的强化与削弱 244

习题 247

第5章 蒸发 251

5.1 概述 251

5.2 单效蒸发 252

5.2.1 物料与热量衡算 252

5.2.2 传热速率方程 254

5.2.3 溶液的沸点和传热温度差损失 255

5.2.4 蒸发器的生产能力和蒸发强度 257

5.3 多效蒸发 260

5.3.1 多效蒸发流程 260

5.3.2 多效蒸发分析 262

5.3.3 多效蒸发计算 265

5.4 蒸发设备 271

5.4.1 常用蒸发器的结构与特点 271

5.4.2 蒸发器的工艺设计 276

5.4.3 蒸发器改进与发展 278

习题 279

参考文献 280

附录 281

附录1常用物理量的单位与量纲 281

附录2某些气体的重要物理性质 282

附录3某些液体的重要物理性质 283

附录4干空气的物理性质（101.3kPa） 285

附录5水的物理性质 286

附录6水的饱和蒸汽压 287

附录7饱和水蒸气压表（按压强排列） 289

附录8某些液体的导热系数 291

附录9某些气体和蒸汽的导热系数 293

附录10某些固体材料的导热系数 295

附录11常用固体材料的密度和比热容 297

附录12壁面污垢热阻（污垢系数） 298

附录13无机盐水溶液的沸点（101.3kPa） 299

附录14离心泵的规格（摘录） 300

附录15 4—72型离心通风机规格（摘录） 305

附录16低压流体输送用（镀锌）焊接钢管（摘自GB/T 3091—2008） 306

附录17管壳式换热器系列标准（摘录） 307

附录18管壳式换热器总传热系数K的推荐值 312