流体流动与传热PDF电子书下载

绪论 1

0.1 本课程的性质 1

0.2 本课程课论在生产中的应用 1

0.3 本课程的任务和教学方法 2

模块1 流体力学 3

单元1 流体及基本性质 3

1.1 流体的概念 3

1.1.1 流体的概述 3

1.1.2 流体作为连续介质的概念 4

1.2 流体的物理性质 5

1.2.1 密度和比体积 5

1.2.2 压缩性和膨胀性 7

1.2.3 黏性 9

1.3 流体的水力要素 13

1.4 作用在流体上的力 15

思考题 16

习题 16

单元2 流体静力学 19

2.1 静压力的概念和表示方式 19

2.1.1 静压力的概念 19

2.1.2 静压力的特性 20

2.1.3 压力的表示方法 21

2.1.4 压力的单位 22

2.2 流体静力学基本方程 23

2.2.1 流体静力学基本方程的推导 23

2.2.2 流体静力学基本方程式的讨论 23

2.3 流体静力学基本方程式的应用 24

2.3.1 压力差或表压力的测定 24

2.3.2 液位测量 28

2.3.3 液封高度的计算 29

2.4 静止流体对平面壁的作用力 32

思考题 34

习题 34

单元3 流体动力学 38

3.1 流体流动的基本概念 38

3.1.1 迹线和流线 38

3.1.2 流管、流束和总流 38

3.1.3 流动的分类 38

3.1.4 运动要素 39

3.2 流体流动的连续性方程——质量守恒定律 39

3.2.1 稳定流动的连续性方程 39

3.2.2 连续性方程的应用 40

3.3 流体流动的伯努利方程——能量守恒定律 41

3.3.1 流动系统的能量类型 41

3.3.2 伯努利方程的推导 42

3.3.3 伯努利方程的讨论 43

3.3.4 伯努利方程的应用 44

思考题 49

习题 50

单元4 流体阻力 51

4.1 流体阻力的表现与形成原因 51

4.1.1 流体阻力的表现 51

4.1.2 流体阻力的形成原因 52

4.2 流体的流动状态 52

4.2.1 流动状态的划分 52

4.2.2 流体流动状态的判定 53

4.3 圆管中的速度分布 54

4.3.1 流体在圆管内做层流运动时的速度分布 54

4.3.2 流体在圆管内做紊流运动时的速度分布 54

4.4 管流系统的能量损失 55

4.4.1 直管阻力损失 55

4.4.2 局部阻力损失 59

4.4.3 系统的总能量损失 63

思考题 66

习题 66

单元5 管路基础及简单管路的计算 68

5.1 管路的分类 68

5.2 管路的基本构成 69

5.2.1 管材 69

5.2.2 常用管件 70

5.2.3 常用阀门 71

5.3 管子的选用 71

5.4 单一管路计算 72

5.4.1 单一管路计算所解决的问题 72

5.4.2 管路计算中的常用方法——试差法 73

思考题 75

习题 75

单元6 流速与流量测量 77

6.1 测速管 77

6.1.1 结构 77

6.1.2 测量原理 77

6.1.3 讨论 78

6.2 孔板流量计 79

6.2.1 结构 79

6.2.2 测量原理 80

6.3 文丘里流量计 81

6.3.1 结构 81

6.3.2 测量原理 82

6.3.3 讨论 82

6.4 转子流量计 82

6.4.1 结构 82

6.4.2 测量原理 83

思考题 83

习题 84

模块2 流体输送机械 85

单元7 流体输送机械概述 85

7.1 流体输送机械的作用 85

7.2 流体输送机械的分类 85

单元8 离心泵 87

8.1 离心泵的主要部件及工作原理 87

8.1.1 离心泵的主要部件 88

8.1.2 离心泵的工作原理 91

8.2 离心泵的主要性能参数与特征曲线 91

8.2.1 离心泵的主要性能参数 91

8.2.2 离心泵的特性曲线 94

8.3 影响离心泵性能的主要因素 94

8.3.1 液体物性对离心泵特性的影响 94

8.3.2 转速对离心泵特性的影响 95

8.3.3 叶轮直径对离心泵特性的影响 95

8.4 离心泵的吸上高度与气蚀现象 95

8.4.1 离心泵的吸上高度 95

8.4.2 离心泵的气蚀现象 96

8.4.3 离心泵的允许吸上高度 96

8.5 离心泵的工作点与调节 98

8.5.1 管路特性曲线与泵的工作点 98

8.5.2 离心泵的流量调节 100

8.5.3 离心泵的并联和串联 101

8.6 离心泵的类型与选用 103

8.6.1 离心泵的类型 103

8.6.2 离心泵的选用 106

思考题 108

习题 109

单元9 其他生产用泵 112

9.1 往复泵 112

9.1.1 流量（排液能力） 113

9.1.2 扬程 114

9.1.3 流量调节 114

9.1.4 允许气蚀余量 114

9.1.5 稳流装置——空气室 115

9.2 计量泵 116

9.3 齿轮泵 117

9.4 螺杆泵 117

9.5 旋涡泵 118

9.6 轴流泵 119

9.7 生产用泵性能比较 119

思考题 120

习题 120

单元10 气体输送机械 121

10.1 通风机 121

10.1.1 轴流式通风机 121

10.1.2 离心式通风机 122

10.2 鼓风机 124

10.2.1 离心式鼓风机 124

10.2.2 旋转式鼓风机 125

10.3 压缩机 125

10.3.1 往复式压缩机 126

10.3.2 离心式压缩机 130

10.3.3 液环式压缩机 132

10.4 真空泵 133

10.4.1 往复式真空泵 133

10.4.2 水环真空泵 133

10.4.3 喷射式真空泵 134

思考题 135

习题 136

模块3 传热 137

单元11 传热概述 137

11.1 传热的基本方式 137

11.2 传热基本概念 138

思考题 139

单元12 热传导 140

12.1 傅里叶定律及导热系数 140

12.1.1 温度场与等温面 140

12.1.2 傅里叶定律 140

12.1.3 导热系数 141

12.2 平壁的定态热传导 141

12.2.1 单层平壁的定态热传导 141

12.2.2 多层平壁的定态热传导 142

12.3 圆筒壁的热传导 143

12.3.1 单层圆筒壁的定态热传导 144

12.3.2 多层圆筒壁的定态热传导 145

思考题 146

习题 146

单元13 对流传热 147

13.1 对流传热分析 147

13.2 对流传热速率方程及牛顿冷却定律 148

13.2.1 对流传热速率方程 148

13.2.2 对流传热系数及其影响因素 149

13.3 对流传热中量纲分析法的应用 150

13.3.1 流体无相变时的强制对流传热过程 150

13.3.2 应用数群关联式应注意的问题 150

13.4 流体无相变时的对流传热系数的经验关联式 151

13.4.1 流体在管内做强制对流 151

13.4.2 流体在管外做强制对流 154

13.4.3 自然对流 156

13.5 流体有相变时的对流传热系数 157

13.5.1 蒸气冷凝 157

13.5.2 液体沸腾 159

思考题 160

习题 161

单元14 传热计算 162

14.1 热负荷计算 162

14.2 总传热速率方程 162

14.2.1 总传热系数的数值范围 163

14.2.2 总传热系数的计算 164

14.2.3 污垢热阻 165

14.2.4 提高总传热系数途径的分析式 165

14.3 平均温度差法 166

14.3.1 恒温传热 167

14.3.2 变温传热 167

14.4 传热面积的计算 172

14.5 壁温的计算 172

思考题 173

习题 173

单元15 辐射传热 175

15.1 热辐射的基本概念 175

15.2 物体的辐射能力 176

15.2.1 黑体的辐射能力与斯蒂芬-玻耳兹曼定律 176

15.2.2 灰体的辐射能力及克希霍夫定律 176

15.3 两固体的辐射传热 177

15.3.1 两固体间的相互传热 177

15.3.2 辐射、对流联合传热 178

思考题 180

习题 180

单元16 换热器 181

16.1 换热器的分类 181

16.2 间壁式换热器 181

16.3 其他高效换热器 185

16.4 列管式换热器的设计 187

16.5 列管式换热器的选用和设计计算步骤 191

思考题 194

单元17 过程强化与展望 195

附录 197

附录1 计量单位换算 197

附录2 物理性质 199

附录3 水的饱和蒸气压 204

附录4 饱和水蒸气性质 205

附录5 黏度 207

附录6 比热容 210

附录7 液体汽化潜热 213

附录8 导热系数 214

附录9 管子的规格 216

附录10 常用离心泵的规格 217

附录11 离心式通风机的规格 222

附录12 列管式换热器规格 223

参考文献 225