第0章 绪论 1
0.1 化学工业与单元操作 1
0.2 化工原理课程的性质及学习要求 2
0.3 单元操作中常用的基本概念 2
0.4 基本研究方法 4
第1章 流体流动 5
1.1 概述 5
1.2 流体静力学 5
1.2.1 流体的物理性质 5
1.2.2 流体压力 7
1.2.3 流体静力学基本方程 8
1.2.4 流体静力学基本方程的应用 10
1.3 流体动力学 14
1.3.1 流量与流速 14
1.3.2 定态流动与非定态流动 16
1.3.3 连续性方程 17
1.3.4 伯努利方程 18
1.3.5 伯努利方程的应用 23
1.4 流体流动现象 27
1.4.1 流动类型 27
1.4.2 流体在圆管内流动时的速度分布 30
1.4.3 边界层的概念 33
1.5 流体在管内的流动阻力 36
1.5.1 流体在直管中的流动阻力 37
1.5.2 管路中的局部阻力 45
1.5.3 流体在管路系统中的总阻力 47
1.5.4 管路基本知识 48
1.6 管路计算与布置原则 51
1.6.1 管路计算 51
1.6.2 管路布置的一般原则 55
1.7 流量测量 56
1.7.1 变压头恒截面型流量计 56
1.7.2 恒压差变截面型流量计——转子流量计 63
思考题 65
习题 66
本章主要符号说明 71
第2章 流体输送机械 74
2.1 离心泵 74
2.1.1 离心泵的工作原理与主要构件 74
2.1.2 离心泵的基本方程 76
2.1.3 离心泵的主要性能参数和特性曲线 78
2.1.4 离心泵的安装高度 81
2.1.5 离心泵的工作点与流量调节 84
2.1.6 离心泵的组合操作 85
2.1.7 离心泵的类型与选用 87
2.2 其他类型化工用泵 90
2.2.1 往复泵 90
2.2.2 旋转泵 93
2.2.3 旋涡泵 94
2.3 气体输送机械 94
2.3.1 离心式通风机、鼓风机、压缩机 95
2.3.2 旋转鼓风机和压缩机 98
2.3.3 往复压缩机 98
2.3.4 真空泵 100
思考题 102
习题 103
本章主要符号说明 104
第3章 搅拌 106
3.1 概述 106
3.2 搅拌设备 106
3.2.1 搅拌设备的基本结构 106
3.2.2 常见的搅拌器类型 107
3.2.3 搅拌作用下流体的流动 109
3.3 混合机理 113
3.3.1 均相系统的混合机理 113
3.3.2 非均相系统的混合机理 114
3.3.3 搅拌效果的度量 115
3.4 搅拌功率 116
3.4.1 搅拌釜内叶轮的泵出流量、压头及功率 116
3.4.2 功率关联式及功率曲线 117
3.5 搅拌装置的设计 121
3.5.1 搅拌器的选型 121
3.5.2 搅拌器的放大准则 122
3.6 其他混合设备 123
思考题 125
习题 125
本章主要符号说明 125
第4章 非均相系统的分离 127
4.1 概述 127
4.2 流体通过颗粒床层的流动 127
4.2.1 颗粒及颗粒床层的特性 127
4.2.2 流体通过固定床层的压降 130
4.3 过滤 133
4.3.1 过滤概述 133
4.3.2 过滤基本方程 134
4.3.3 过滤设备及过滤计算 138
4.4 沉降 145
4.4.1 颗粒在流体中的沉降过程 145
4.4.2 重力沉降设备 149
4.4.3 离心沉降设备 152
4.5 固体流态化 158
4.5.1 流态化过程 158
4.5.2 流化床的流化类型与不正常现象 159
4.5.3 流化床的主要特性 160
思考题 161
习题 162
本章主要符号说明 164
第5章 传热 166
5.1 概述 166
5.1.1 传热在化工生产中的应用 166
5.1.2 加热介质与冷却介质 166
5.1.3 传热的三种基本方式 167
5.1.4 热流量与热流密度 168
5.1.5 定态传热与非定态传热 168
5.2 热传导 168
5.2.1 基本概念和傅里叶定律 168
5.2.2 导热系数 169
5.2.3 平壁的定态热传导 171
5.2.4 圆筒壁的定态热传导 173
5.3 对流传热 175
5.3.1 对流传热过程分析 175
5.3.2 牛顿冷却定律 176
5.3.3 影响对流传热系数的因素 176
5.3.4 对流传热系数无因次分析 177
5.3.5 流体无相变时对流传热系数的经验关联式 178
5.3.6 流体有相变时的对流传热系数 183
5.4 热辐射 190
5.4.1 热辐射的基本概念 190
5.4.2 物体的辐射能力与斯蒂芬-玻耳兹曼定律 191
5.4.3 克希霍夫定律 192
5.4.4 两固体间的相互辐射 192
5.4.5 影响辐射传热的主要因素 195
5.4.6 辐射-对流联合传热 195
5.5 传热过程的计算 196
5.5.1 热量衡算 196
5.5.2 总热流量方程 197
5.5.3 平均传热温度差 198
5.5.4 总传热系数和壁温的计算 204
5.6 换热器 207
5.6.1 间壁式换热器 207
5.6.2 新型高效换热器 211
5.6.3 列管式换热器的设计和选用计算中的有关问题 216
5.6.4 列管式换热器的选用步骤 218
5.6.5 换热器的传热强化途径 221
思考题 223
习题 223
本章主要符号说明 226
第6章 蒸发 228
6.1 概述 228
6.1.1 蒸发操作的分类 228
6.1.2 蒸发操作的特点 229
6.2 单效蒸发 229
6.2.1 单效蒸发流程 229
6.2.2 单效蒸发计算 230
6.2.3 蒸发器的生产能力与生产强度 234
6.3 多效蒸发 236
6.3.1 加热蒸汽的经济性 236
6.3.2 多效蒸发流程 237
6.3.3 多效蒸发的计算 239
6.3.4 多效蒸发效数的限制 242
6.4 蒸发器 245
6.4.1 蒸发器的类型 245
6.4.2 蒸发器的总传热系数 251
6.4.3 蒸发设备的附属装置 253
6.4.4 蒸发器的选型 254
思考题 257
习题 257
本章主要符号说明 258
附录 259
附录A 单位和量纲 259
附录B 水与蒸汽的物理性质 260
附录C 干空气的物理性质 270
附录D 液体的物理性质 272
附录E 气体的重要物理性质 289
附录F 固体性质 295
附录G 管子规格 297
附录H 泵与风机 301
附录I 换热器基本参数 307
附录J 筛的主要参数 315
附录K 管壳式换热器总传热系数K的推荐值 317
主要参考文献 319