第一篇 流体动力学 1
第二章 流体流动导论 1
2.1 牛顿型流体的粘度 1
2.2 层流与湍流 2
2.3 动量通量 3
2.4 非牛顿型流体的流变学 4
2.4.1 宾汉姆塑性流体 5
2.4.2 假塑性流体 5
2.4.3 涨塑性流体 6
2.4.4 与时间有关的非牛顿型流体 6
2.5 圆管内的层流 6
2.6 动量、质量及能量通量 8
习题 9
第三章 总质量衡算 10
3.1 导论 10
3.2 通用的总质量衡算方程 13
习题 16
第四章 总能量衡算 18
习题 29
第五章 总动量衡算 32
习题 36
第六章 流量测量 38
6.1 毕托管 38
6.2 文丘里流量计 40
6.3 孔板流量计 40
6.4 转子流量计 43
6.5 其它流量计 45
习题 45
第七章 微分质量衡算 48
7.1 单组分系统 48
7.2 双组分系统 50
习题 51
第八章 微分能量衡算 52
习题 55
第九章 微分动量衡算 55
9.1 用剪应力分量表示的运动方程 55
9.1.1 应用于微元流体的牛顿第二定律 56
9.1.2 体积力 56
9.1.3 作用在微元流体上的应力 57
9.1.4 用应力表示的运动方程 57
9.2 与粘度有关的应力 58
9.2.1 剪应力 58
9.2.2 法向应力 59
9.2.3 奈维-斯托克斯方程 62
第十章 运动方程的若干解 63
10.1 平壁间的平行层流 64
10.2 圆管中的层流流动 65
10.3 环隙中的层流流动 67
10.4 爬流 67
10.5 流线与流函数 68
10.6 理想流体 70
10.7 势流 71
习题 74
第十一章 边界层流动 76
11.1 边界层 76
11.2 边界层分离 77
11.3 曳力系数 78
11.4 边界层方程 79
11.5 沿平板流动 80
11.6 沿平板流动的曳力 82
11.7 管道进口段中的流动 84
11.8 本章综述 84
习题 85
第十二章 湍流的速度分布与曳力 85
12.1 湍流的基本概念 85
12.1.1 湍流的起源 86
12.1.2 平均速度与脉动速度 86
12.1.3 湍流强度 87
12.1.4 湍动标度 87
12.1.5 湍流剪应力 88
12.1.6 雷诺应力的解释 91
12.1.7 涡流粘度与混合长 91
12.1.8 关于湍流的一些数据 93
12.2 光滑圆管中的湍流 93
12.2.1 根据Prandtl混合长求出通用速度分布方程 93
12.2.2 由通用速度分布方程导出流动阻力 96
12.3 粗糙管中的湍流 98
12.3.1 粗糙管中的速度分布 98
12.3.2 粗糙管中的流动阻力 98
12.4 流体沿平板流动时进行动量衡算所获得的结果 99
12.4.1 将总动量衡算应用于平板上的边界层 99
12.4.2 层流边界层的动量衡算 100
12.4.3 湍流边界层的动量衡算 101
习题 103
第十三章 因次分析及其在流体动力学中的应用 105
13.1 由微分动量衡算得到的结果 105
13.2 相似变换的因次基础 106
13.3 Buckingham π定理 108
13.4 模型与相似 110
13.5 因次分析在混合过程中的应用 111
13.6 Rayleigh法 113
习题 115
第十四章 不可压缩流体流动的某些设计方程 116
14.1 机械能衡算 117
14.2 圆管中的流动 117
14.3 并联管路中的流动 123
14.4 非圆形导管中的流动 124
14.5 绕过沉浸物体的流动 125
14.6 垂直于管排的流体流动 125
14.7通过填充床的流动 127
14.8 关于将关系式应用于气体的提示 129
习题 130
第十五章 过滤 134
15.1 概述 135
15.2 基本方程 136
15.3 不可压缩滤饼 139
15.3.1 恒压操作 139
15.3.2 恒速操作 140
15.3.3 变速-变压操作 140
15.3.4 过滤循环 141
15.4 可压缩滤饼 144
习题 147
第二篇 热量传递 149
第十六章 热量传递导论 149
16.1 机理 149
16.2 实例说明 149
第十七章 热传导与导热系数 150
17.1 热传导傅立叶方程 150
17.2 导热系数 151
17.2.1 固体 151
17.2.2 液体 152
17.2.3 气体 153
17.3 导热系数总论 154
第十八章 稳态热传导 155
18.1 平壁 155
18.2 多层平壁 156
18.3 空心圆筒 157
18.4 多层筒壁 158
18.5 空心球体 158
18.6 接触热阻 159
习题 162
第十九章 非稳态热传导 163
19.1 基本方程 163
19.2 基本方程的解 164
19.3 无限厚度平板中的热传导 165
19.4 Newman法则 173
习题 174
第二十章 热传导分析的数值法、图解法与模拟法 175
20.1 稳态热传导 175
20.2 非稳态热传导 179
20.3 模拟法 182
习题 184
第二十一章 对流传热系数 184
21.1 对流传热系数 186
21.2 对流传热系数的数值范围 188
21.3 总传热系数 189
21.4 污垢系数 191
21.5 热交换器 193
习题 196
第二十二章 层流传热 199
22.1 速度分布正在发展中的热量传递 200
22.1.1 平行于平板的层流 200
22.1.2 管壁向管内流体的传热 205
22.1.3 垂直平板壁面上的自然对流 205
22.1.4 其它系统 206
22.2 管内速度分布充分发展的传热 206
22.2.1 抛物线速度分布侧形 207
22.2.2 齐头速度分布侧形 208
22.2.3 恒热通量 209
22.2.4 平均对流传热系数 210
习题 212
第二十三章 湍流传热 213
23.1 进口段效应 213
23.1.1 管内进口段效应 213
23.2 动量传递与热量传递的类比关系 215
23.2.1 Reynolds的类比关系 215
23.2.2 涡流热扩散系数和混合长 216
23.2.3 根据涡流传递理论推导Reynolds类比式 217
23.2.4 Prandtl-Taylor的类比分析 219
23.2.5 其它类比关系 222
23.3 基于类比关系的对流传热系数关系式 223
23.4 平行于平板的湍流流动 223
23.5 蜂窝状对流 226
习题 227
第二十四章 对流传热的某些设计方程 227
24.1 因次分析在传热中的应用 227
24.2 推算对流传热系数关系式的概要 230
24.3 圆管内的对流 230
24.3.1 层流 230
24.3.2 湍流 231
24.4 非圆形导管中的对流传热 235
24.5 垂直于圆柱面的对流传热 235
24.6 垂直于圆管管排的对流传热 237
24.7 流体流过球面时的对流传热 238
24.8 流体与填充床层之间的对流传热 239
24.9 流体流过平板壁面时的对流传热 240
24.10 液态金属传热 241
24.11 非牛顿型流体的传热 242
24.12 表面粗糙度对对流传热系数的影响 242
习题 243
第二十五章 沸腾与冷凝 246
25.1 沸腾 246
25.1.1 机理 246
25.1.2 泡核沸腾 247
25.1.3 最大热通量 250
25.1.4 膜状沸腾 251
25.2 冷凝 251
25.2.1 机理 251
25.2.2 竖管上的冷凝 252
25.2.3 水平管上的冷凝 255
25.2.4 过热蒸气 256
25.2.5 不凝性气体的影响 256
25.2.6 混合气的冷凝 257
习题 257
第二十六章 辐射热量传递 258
26.1 热辐射的特性 258
26.2 吸收、反射和透过 260
26.3 发射率 261
26.4 Stefan-Boltzmann定律 263
26.5 黑体表面之间的辐射热交换 264
26.5.1 多面辐射 267
26.5.2 耐火材料表面 267
26.6 灰体表面 268
26.7 辐射对流流传热系数 268
26.8 热电偶的误差 269
26.9 气体辐射 270
26.10 太阳能辐射 273
26.11 太阳能加热 275
26.11.1 平板集热器 275
习题 277
第二十七章 热交换设备 279
27.1 热交换器 279
27.1.1 壳管式热交换器 279
27.1.2 多程热交换器 281
27.1.3 扩展的传热面 282
27.2 蒸发 288
27.2.1 设备型式 288
27.2.2 蒸发操作 289
27.2.3 多效蒸发操作 290
27.2.4 多效蒸发系统特性的计算 291
习题 294
第三篇 质量传递 298
第二十八章 质量传递导论 298
28.1 总论 298
28.2 分子扩散 298
28.3 涡流扩散 299
28.4 对流传质系数 299
28.5 分离操作 299
第二十九章 分子扩散与扩散系数 300
29.1 费克定律 300
29.2 扩散系数 302
29.2.1 固体 302
29.2.2 液体 303
29.2.3 气体 304
29.3 多孔固体中的扩散 306
习题 307
第三十章 双组分混合物中的扩散 307
30.1 基本定义 307
30.2 微分质量衡算 310
30.2.1 质量通量 310
30.2.2 摩尔通量 311
30.2.3 微分衡算的应用 312
30.3 组分A通过静止组分B的扩散 312
30.4 等分子反方向扩散 316
30.5 热扩散 319
习题 320
第三十一章 对流传质系数 322
31.1 相际质量传递 322
31.2 相平衡 322
31.3 平衡关系 323
31.4 传质分系数 325
31.5 总传质系数 326
31.6 传质系数与主体流动 329
31.7 专质系数在填料塔中的应用--稀溶液 330
习题 333
第三十二章 层流下的质量传递 335
32.1 平行于平板的层流流动 335
32.2 管内速度分布充分发展了的传质 339
32.3 其它系统 339
习题 340
第三十三章 湍流下的质量传递 340
33.1 平行于平板湍流流动下的质量传递 340
33.2 涡流质量扩散系数与混合长 343
33.3 动量传递与质量传递之间的类似 344
33.4 渗透理论 346
33.5 界面湍动 349
习题 350
第三十四章 对流传质的某些设计方程 350
34.1 因次分析在质量传递中的应用 350
34.2 管中流体流动时的传质系数 352
34.2.1 层流 353
34.2.2 湍流 354
34.3 填充床中两相流的传质系数 356
34.3.1 气体 357
34.3.2 液体 357
34.4 球体与圆柱体对流体的传质 359
34.5 球内、滴内与泡内的传质 361
习题 362
第三十五章 不互溶相的连续接触 363
35.1 浓溶液塔的积分方程 363
35.2 稀溶液的简化 366
35.2.1 总论 366
35.2.2 地数平均推动力 366
35.2.3 求NTU的Colburn方程 366
35.2.4 简化方程的应用 367
35.3 操作的模式 368
35.3.1 方程的一般概念 368
35.3.2 气体吸收 368
35.3.3 解吸或汽提 369
35.3.4 液-液萃取 369
35.3.5 并流操作 371
35.4 设备设计要点 371
35.4.1 气-液操作 371
35.4.2 液-液操作 372
习题 377
第三十六章 同时进行的动量、热量与质量传递 380
36.1 平板上的层流边界层 380
36.2 流体作湍流流动时同时进行的热量传递与质量传递 384
36.3 非等温接触器中的质量传递 386
36.4 空气-水操作 389
36.4.1 定义 389
36.4.2 湿度图 393
36.4.3 冷却塔 393
36.5 干燥 396
习题 400
第三十七章 平衡级分离，不互溶相 401
37.1 理论级的概念 401
37.2 单级平衡接触分离 402
37.3 每级均加入新鲜吸收剂(溶剂)的多级接触 405
37.4 多级逆流接触 407
37.5 理想级的代数关系式 409
37.6 实际级数的确定 412
37.7 塔设计的要点 414
习题 415
第三十八章 部分互溶相的接触 416
38.1 相平衡关系 416
38.2 单级平衡接触的分离 419
38.3 每级均加入新鲜溶剂的多级接触 420
38.4 多级逆流接触 421
38.5 有回流的逆流接触 423
习题 426
第三十九章 两组元混合物质蒸馏 428
39.1 相平衡 429
39.2 分馏塔的操作 432
39.3 Sorel分析法 432
39.4 McCabe-Thiele分析法 434
39.4.1 精馏塔 435
39.4.2 提馏 437
39.4.3 完全的分馏塔 439
39.4.4 极限回流状况 441
39.4.5 部分冷凝器 443
39.4.6 水蒸汽注入 443
39.4.7 侧线充股 445
39.4.8 稀溶液 446
39.5 Ponchon-Savarit分析法 446
39.5.1 杠杆法则 447
39.5.2 蒸馏塔分析 450
39.5.3 精馏塔 452
39.5.4 提馏塔 454
39.5.5 完全的分馏塔 454
39.5.6 其它系统 455
39.5.7 Ponchon-Savarit分析法与McCabe-Thiele分析法的比较 457
习题 459
第四十章 多组元分离 461
40.1 低浓度多组元混合气的吸收 462
40.2 高浓度多组元混合气的吸收 464
40.3 多组元蒸馏 466
40.4 恒沸蒸馏与萃取蒸馏 471
习题 475
附录 476
附录一 以紧凑记号表示的基本衡算式 477
Ⅰ-1 质量衡算 478
Ⅰ-2 总衡算 480
Ⅰ-3 能量衡算 481
Ⅰ-4 动量衡算 481
附录二 几种坐标系中的微分衡算表达式 485
附录三 若干有用的数据 488