化学工程 第1册PDF电子书下载

第一章 物料衡算与能量衡算 1

第一节 单位 1

1.1—1 单位与单位制度 1

1.1—2 质量、重量、力 3

1.1—3 单位的正确运用 4

1.1—4 单位换算 5

1.1—5 数字公式的单位换算 6

1.1—6 因次与因次一致性原则 8

习题 9

第二节 物料的状态 10

（一）状态变数 10

1.2—1 温度 10

1.2—2 压强 10

1.2—3 密度、比容、比重 11

1.2—4 混合物的组成 12

（二）理想气体 14

1.2—5 理想气体状态方程 14

1.2—6 理想气体混合物 16

1.2—7 理想气体定律的应用范围 19

（三）真实气体 19

1.2—8 压强—比容图 19

1.2—9 真实气体状态方程 21

1.2—10 压缩性因子 23

1.2—11 真实气体混合物 27

（四）液体、蒸汽、蒸汽压 29

1.2—12 液体、蒸汽、蒸汽压 29

习题 31

第三节 物料衡算 33

（一）化工生产过程 33

1.3—1 化工生产过程 33

（二）质量守恒定律 35

1.3—2 质量守恒定律 35

（三）物料衡算的方法与应用 37

1.3—3 衡算范围 37

1.4—4 衡算基准 39

1.3—5 连系物料 40

1.3—6 质量比与衡分子比 41

1.3—7 侧流 43

1.3—8 回流 44

1.3—9 放空 45

（四）不稳定过程的物料衡算 46

1.3—10 不稳定过程的物料衡算 46

习题 50

第四节 热量衡算 52

（一）化工生产中的热量衡算 52

1.4—1 化工生产中的热量衡算 52

（二）热效应 52

1.4—2 热量及其单位 52

1.4—3 热容 53

1.4—4 气体的热容 54

1.4—5 熔融潜热与汽化潜热 58

1.4—6 混合热 59

（三）热量衡算的方法与应用 62

1.4—7 基本方法 62

1.4—8 热交换 63

1.4—9 蒸发 65

1.4—10 蒸馏 67

习题 69

第五节 能量衡算 70

（一）热力学的一些定义与术语 71

1.5—1 体系、边界、环境 71

1.5—2 性质、状态、状态函数 71

1.5—3 状态变化、路径、过程 71

（二）能量守恒定律（热力学第一定律） 72

1.5—4 功 72

1.5—5 膨胀功 72

1.5—6 压缩功 74

1.5—7 最大功和最小功 75

1.5—8 可逆与不可逆过程的功 76

1.5—9 热 77

1.5—10 热与功的同异 77

1.5—11 能量守恒定律的表示式 78

1.5—12 内能 78

1.5—13 焓 80

1.5—14 定容热容与定压热容 81

1.5—15 状态函数法 84

（三）非流动过程（封闭体系内）的能量衡算 86

1.5—16 基本关系式 86

1.5—17 等容过程 87

1.5—18 等压过程 87

1.5—19 等温过程 87

1.5—20 绝热过程 87

1.5—21 多变过程 89

1.5—22 不可逆过程 89

（四）流动过程（开口体系内）的能量衡算 91

1.5—23 基本关系式 91

1.5—24 连续性方程 92

1.5—25 总能量衡算方程 93

1.5—26 传热设备 95

1.5—27 流体压送机械 96

习题 100

表1—1 常用单位的符号 101

表1—2 一些物理量的单位与因次 101

表1—3 临界常数、沸点、汽化潜热 102

表1—4 气体衡分子热容 103

本章符号表 104

第二章 流体流动 106

第一节 静止流体 107

2—1 重度 107

2—2 静止流体的平衡方程 108

2—3 液柱压差计 110

2—4 液位测量 112

第二节 流体流动的能量关系 113

2—5 流量与流速 113

2—6 稳定流动与不稳定流动 113

2—7 柏努利方程——机械能衡算式 114

2—8 压头与压头损失 116

2—9 柏努利方程的应用 117

第三节 流动阻力 121

2—10 流动阻力的表现——压强降 121

2—11 流动阻力的来源——内摩擦 122

2—12 粘度 123

2—13 理想流体与实际流体 126

2—14 流动类型与雷诺准数 126

2—15 层流与湍流 128

2—16 计算直管摩擦阻力的通式 129

2—17 层流时的摩擦系数（理论分析法） 131

2—18 湍流时的摩擦系数（因次分析法） 133

2—19 管壁粗糙程度的影响 136

2—20 阻力与流速的关系 138

2—21 非圆形管的当量直径 138

2—22 计算管路上局部阻力的通式与阻力系数 139

2—23 管路总阻力的计算 142

2—24 分支管路 146

2—25 可压缩流体的流动压降 149

第四节 流量测量 152

2—26 测速管 152

2—27 孔板流量计 155

2—28 喷咀和文丘里管 158

2—29 转子流量计 159

第五节 化工管路设计 159

2—30 管路设计标准 160

2—31 管子与管件 161

2—32 管子规格的选定 165

2—33 管路布置与安装的一般原则 166

2—34 管路的热补偿 167

2—35 管路计算 168

本章符号表 172

习题 174

第三章 流体输送 177

（甲）液体输送 177

第一节 离心泵 177

3—1 离心泵的操作原理 177

3—2 离心泵的主要部件 178

3—3 离心泵的主要性能参数 180

3—4 离心泵的基本方程式 181

3—5 离心泵的特性曲线 184

3—6 粘度的影响 185

3—7 重度的影响 185

3—8 离心泵的吸上高度与汽蚀现象 186

3—9 泵在管路上的工作点和流量调节 139

3—10 离心泵的性能换算 191

3—11 离心泵的典型结构与化工用离心泵的特点 191

3—12 离心泵的选择 193

3—13 离心泵的安装与运转 196

第二节 其它类型泵 196

3—14 往复泵 196

3—15 计量泵（比例泵） 198

3—16 旋转泵 199

3—17 正位移泵的流量调节 199

3—18 旋涡泵 200

3—19 各种类型泵在化学工业中的应用 201

（乙）气体压缩和输送机械 201

第三节 往复压缩机 202

3—20 理想压缩循环 202

3—21 余隙及其影响 203

3—22 多级压缩 205

3—23 往复压缩机的生产能力 208

3—24 往复压缩机的功率与效率 209

3—25 往复压缩机的分类和构造 210

3—26 往复压缩机的选用 212

3—27 往复压缩机的操作与管理 212

3—28 往复真空泵 213

第四节 离心通风机、鼓风机与压缩机 213

3—29 离心通风机 213

3—30 离心通风机的特性曲线与性能参数 214

3—31 离心通风机的无因次性能曲线 215

3—32 离心通风机的选用 216

3—33 离心鼓风机与离心压缩机 219

第五节 旋转鼓风机与压缩机，真空泵 220

3—34 罗茨鼓风机 221

3—35 液环压缩机 221

3—36 水环真空泵 221

3—37 喷射泵 222

本章符号表 223

习题 224

第四章 传热 227

第一节 概述 227

4—1 传热的基本方式 227

4—2 两流体通过间壁的传热 227

4—3 稳定传热与不稳定传热 228

第二节 热传导 228

4—4 单层平壁的热传导 223

4—5 导热系数 229

4—6 多层平壁的热传导 230

4—7 单层与多层圆筒壁的热传导 232

第三节 间壁两侧流体的热交换 235

4—8 热交换过程的分析 235

4—9 壁面与流体之间的对流传热速率 236

4—10 间壁两侧流体之间的传热速率 237

4—11 总传热系数 237

4—12 平均温度差 240

4—13 传热速率方程的应用举例 246

第四节 对流传热系数关联式 248

4—14 流体无相变时的对流传热系数 249

4—15 流体有相变的对流传热系数 257

4—16 关于壁温 266

第五节 热辐射 267

4—17 基本概念与定律 267

4—18 两固体间的相互辐射 270

4—19 散失于周围环境中的热量 272

4—20 隔热（绝热）保温 273

第六节 热交换器的构造 274

4—21 间壁式热交换器 274

4—22 混合式热交换器 279

4—23 蓄热式热交换器 280

第七节 管壳式热交换器的设计 280

4—24 管壳式热交换器设计时应考虑的问题 281

4—25 管壳式热交换器设计计算步骤 288

第八节 热交换器的发展及研究概况 297

4—26 管式换热器 298

4—27 管壳式换热器设计中的几个问题 300

4—28 新型换热器 303

第九节 加热方法与冷却方法 309

4—29 加热方法 309

4—30 冷却方法 310

本章符号表 311

参考资料 312

习题 313

第五章 多相混合物分离 316

第—节 沉降 316

（一）重力沉降 317

5—1 沉降速度 317

5—2 降尘室 321

5—3 悬浮液的沉聚过程 323

5—4 沉降槽的构造与操作 324

5—5 连续式沉降槽计算 324

（二）离心力沉降 328

5—6 离心力作用下的沉降速度 328

5—7 旋风分离器的操作原理 329

5—8 旋风分离器性能的估计 330

5—9 旋风分离器的分离效率 333

5—10 旋风分离器的流体阻力 335

5—11 旋风分离器的型式 335

5—12 旋风分离器的选用 337

5—13 旋液分离器 339

第二节 过滤 339

5—14 过滤操作的基本概念 339

5—15 过滤速率 341

5—16 过滤设备 341

5—17 过滤操作中的流体流动 345

5—18 过滤基本方程式 345

5—19 恒压过滤方程式 347

5—20 过滤常数及其测定 348

5—21 间歇式过滤机的计算 350

5—22 连续式过滤机的计算 352

第三节 离心机 353

5—23 一般概念 353

5—24 离心机的结构与操作 354

5—25 离心机的操作管理 356

第四节 气体的湿法净制 356

5—26 文丘里除尘器 356

5—27 湍球塔 357

表5—1 CLT/A型旋风分离器生产能力 358

表5—2 CLP/B型旋风分离器生产能力 359

表5—3 扩散式旋风分离器生产能力 359

本章符号表 360

习题 361