绪论 1
0.1化工原理课程的基本内容及特点 1
0.1.1单元操作 1
0.1.2化工原理与其他课程的关系 2
0.1.3化工原理课程的任务及特点 2
0.2单位制与单位换算 3
0.2.1单位制 3
0.2.2单位换算 3
0.2.3量纲分析 3
0.3化工原理的基本概念及定律 4
0.3.1平衡关系及过程速率 4
0.3.2质量衡算 4
0.3.3能量衡算 5
0.4化工原理课程的研究方法 6
第1章流体流动原理及应用 7
1.1流体的基本特性 7
1.1.1连续性假设 7
1.1.2流体力学的基本概念 7
1.2流体静力学及应用 7
1.2.1流体密度 8
1.2.2流体静压强 8
1.2.3流体静力学基本方程 9
1.2.4流体静力学基本方程的应用 11
1.3流体动力学基础 14
1.3.1流量与流速 15
1.3.2稳态流动与非稳态流动 15
1.3.3牛顿黏性定律 15
1.3.4流动型态与雷诺数 18
1.3.5流体在圆形管中的流动特性 19
1.3.6边界层理论 21
1.3.7流体在圆形管中的速度分布 22
1.4流体流动的质量与能量衡算 25
1.4.1质量衡算 25
1.4.2总能量衡算 25
1.4.3机械能衡算 27
1.5流体流动阻力 31
1.5.1直管阻力计算通式 31
1.5.2圆形管内层流阻力计算 32
1.5.3圆形管内湍流阻力计算 33
1.5.4非圆形管阻力计算 37
1.5.5管路上的局部阻力 38
1.5.6管路系统总阻力计算 42
1.6流体输送管路的计算 44
1.6.1管路组成 45
1.6.2简单管路计算 46
1.6.3复杂管路计算 49
1.7流体动力学在工程上的应用 51
1.7.1流速的测量 51
1.7.2流量的测量 53
阅读资料 59
习题 65
思考题 70
符号说明 70
第2章流体输送机械 71
2.1概述 71
2.2离心泵 71
2.2.1离心泵的主要部件和工作原理 71
2.2.2离心泵的基本方程 73
2.2.3离心泵的主要性能参数与特性曲线 76
2.2.4离心泵的安装高度限制 82
2.2.5离心泵在管路中的运行 85
2.2.6离心泵的类型与选用 90
2.3离心式气体输送机械 95
2.3.1概述 95
2.3.2离心式通风机 95
2.3.3离心式鼓风机与压缩机 98
2.4其他类型输送机械 99
2.4.1其他类型泵 99
2.4.2其他类型气体输送机械 105
阅读资料 112
习题 114
思考题 117
符号说明 117
第3章固体颗粒流体力学基础与机械分离 119
3.1固体颗粒特性 119
3.1.1单一颗粒的特性 119
3.1.2颗粒群的特性 120
3.1.3粒径测量 121
3.2固体颗粒在流体中运动时的阻力 124
3.3沉降分离原理及设备 125
3.3.1重力沉降 125
3.3.2离心沉降 131
3.4过滤分离原理及设备 139
3.4.1过滤操作原理 139
3.4.2过滤基本方程 141
3.4.3过滤过程计算 142
3.4.4过滤常数的测定 145
3.4.5过滤设备 146
3.4.6滤饼洗涤 150
3.4.7过滤生产能力 151
3.5固体流态化 153
3.5.1固体流态化现象 153
3.5.2流化床的流体力学特性 155
3.5.3流态化的工业应用 156
3.6其他机械分离技术 163
3.6.1静电除尘 163
3.6.2湿法捕集 164
3.6.3惯性分离 166
阅读资料 166
习题 169
思考题 171
符号说明 172
第4章传热原理及应用 173
4.1传热基本概念 173
4.1.1传热在过程工业中的应用 173
4.1.2传热基本方式 173
4.1.3传热速率与热通量 173
4.1.4稳态传热与非稳态传热 174
4.1.5冷热流体接触方式及换热器简介 174
4.1.6载热体及其选择 175
4.2热传导 176
4.2.1热传导基本概念 176
4.2.2傅里叶定律 177
4.2.3固体平壁稳态热传导 178
4.2.4固体圆筒壁稳态热传导 181
4.3对流传热 184
4.3.1对流传热机理和对流传热系数 184
4.3.2对流传热系数的影响因素 185
4.3.3对流传热系数的准数关联 186
4.4流体无相变时的对流传热系数 188
4.4.1流体在管内强制对流传热 188
4.4.2流体在管外强制对流传热 193
4.5流体有相变时的对流传热系数 195
4.5.1蒸汽冷凝传热 195
4.5.2液体沸腾传热 198
4.6辐射传热 199
4.6.1辐射传热基本概念 199
4.6.2物体的辐射能力 200
4.6.3物体间的辐射传热 203
4.6.4对流与辐射联合传热 205
4.7间壁式换热器传热计算 206
4.7.1间壁式换热简介 206
4.7.2热量衡算 206
4.7.3总传热速率方程 207
4.7.4总传热系数K的计算 209
4.7.5传热计算方法 211
4.7.6换热器工艺计算 218
4.8换热设备 222
4.8.1间壁式换热器 222
4.8.2强化传热技术 231
4.8.3管壳式换热器的设计及选型 233
阅读资料 239
习题 243
思考题 246
符号说明 246
第5章蒸发 248
5.1蒸发设备 248
5.1.1循环型蒸发器 248
5.1.2单程型蒸发器 250
5.1.3蒸发设备及技术新进展 252
5.1.4蒸发器选型 254
5.2单效蒸发 255
5.2.1溶液沸点及温度差损失 255
5.2.2物料衡算与热量衡算 255
5.2.3蒸发器的传热面积 256
5.3多效蒸发 257
5.3.1多效蒸发的流程 257
5.3.2多效蒸发的计算 258
5.3.3多效蒸发的适宜效数 264
5.4蒸发过程的生产能力和生产强度 265
5.4.1生产能力 265
5.4.2生产强度 265
5.4.3提高生产强度的途径 266
5.5蒸发操作的其他节能措施 266
5.5.1抽取额外蒸汽 266
5.5.2二次蒸汽的再压缩 266
5.5.3冷凝水的利用 267
5.6蒸发应用 268
5.6.1烧碱增浓 268
5.6.2废水处理 269
5.6.3牛物溶液的蒸发 270
阅读资料 270
习题 272
思考题 273
符号说明 274
第6章液体搅拌 275
6.1概述 275
6.1.1搅拌器分类 275
6.1.2混合效果的量度 279
6.2混合机理 280
6.2.1均相液体的混合机理 280
6.2.2非均相液体的混合机理 281
6.3搅拌器的性能 281
6.3.1搅拌器的特性 281
6.3.2强化搅拌的措施 282
6.4搅拌功率 284
6.4.1功率关联式 284
6.4.2功率曲线 284
6.5搅拌器的放大 286
6.6其他混合设备 287
6.6.1静态混合器 287
6.6.2射流混合 287
6.6.3管道混合器 287
6.6.4气流搅拌 288
阅读资料 289
习题 290
思考题 290
符号说明 290
附录 292
参考文献 326