0.1 “化工原理”课程的任务 1
绪论 1
0.2 “化工原理”课程的特点——理论与经验相结合的工程研究方法 2
参考文献 4
第1章 流体流动的基本概念与流体中的传递现象 5
1.1 流体的物理性质 5
1.1.1 连续介质假定 5
1.1.2 流体的密度 6
1.1.3 流体的黏性 7
1.2 流体受力与流体静力学基本方程 9
1.2.1 流体的受力 9
1.2.2 流体压强的度量 10
1.2.3 流体静力学基本方程 10
1.2.4 压强的静力学测量 12
1.3.1 单相流与多相流 14
1.3 流体流动的基本概念 14
1.3.2 稳态与非稳态流动 15
1.3.3 流量与流速 15
1.3.4 流型与雷诺数 16
1.3.5 边界层及边界层分离 19
1.4 流体中的扩散现象与扩散定律 21
1.4.1 扩散现象与唯象方程 21
1.4.2 动量扩散与牛顿黏性定律 23
1.4.3 热量扩散与傅里叶热传导定律 25
1.4.4 质量扩散与费克扩散定律 27
参考文献 29
本章主要符号说明 29
习题 30
2.1.1 物理量的场与梯度 33
第2章 传递过程基本方程 33
2.1 流场的一般概念 33
2.1.2 物理量的时间导数 35
2.1.3 迹线与流线 36
2.1.4 拉格朗日法与欧拉法 36
2.1.5 控制体与控制面 37
2.2 质量守恒与连续性方程 38
2.2.1 质量守恒定律 38
2.2.2 连续性方程 39
2.2.3 管道中流体流动的连续性方程 41
2.3 动量守恒与流体运动微分方程 43
2.3.1 动量守恒定律 43
2.3.2 流体运动微分方程 44
2.3.3 不可压缩流体在圆管内的流速分布 50
2.3.4 流体机械能守恒与伯努利方程 54
2.3.5 直管阻力损失与摩擦系数 59
2.3.6 流体动力学相似准则 67
2.4 能量守恒与传热微分方程 69
2.4.1 能量微分方程 70
2.4.2 圆管内层流传热温度分布 75
2.4.3 圆管内的对流传热与传热膜系数 78
2.4.4 传热学相似准则 84
2.4.5 动量传递与热量传递的类比 84
2.4.6 热传导与固体壁内的温度分布 86
2.5 多组分体系的质量守恒与传质微分方程 88
2.5.1 传质微分方程 88
2.5.2 一维稳态分子扩散 93
2.5.3 扩散系数 100
2.5.4 对流传质与传质膜系数 105
2.5.5 动量、热量和质量传递的类比 110
参考文献 113
本章主要符号说明 113
习题 114
第3章 流体输送与流体输送机械 119
3.1 流体输送管路计算的基本方程 119
3.1.1 管路计算的基本方程 119
3.1.2 管路系统设计型与操作型计算的概念 121
3.2 流体输送管路的阻力损失 123
3.2.1 直管阻力损失的计算 123
3.2.2 局部阻力损失的计算 125
3.3 流体输送管路的计算 130
3.3.1 管径的确定 131
3.3.2 简单管路 132
3.3.3 并联管路 133
3.3.4 分支管路 134
3.3.5 管路特性曲线 140
3.3.6 可压缩流体的管路计算 142
3.4 非牛顿流体的流动 144
3.4.1 非牛顿流体的主要类型及本构方程 145
3.4.2 非牛顿流体在圆管内的流动 146
3.5 流速和流量的测定 148
3.5.1 测速管 149
3.5.2 孔板流量计与文丘里流量计 151
3.5.3 转子流量计 154
3.6 液体输送机械 157
3.6.1 离心泵 157
3.6.2 往复泵 175
3.6.3 其他类型泵 178
3.7 气体输送机械 180
3.7.1 通风机 181
3.7.2 鼓风机 184
3.7.3 压缩机 185
3.7.4 真空泵 188
参考文献 192
本章主要符号说明 192
习题 194
第4章 颗粒-流体两相流动 202
4.1 流体与颗粒的相对运动 202
4.1.1 曳力与曳力系数 202
4.1.2 颗粒的自由沉降与沉降速度 205
4.1.3 非球形颗粒的几何特征与曳力系数 208
4.2.1 混合颗粒的特性 209
4.2 流体通过固定床的流动 209
4.2.2 颗粒床层的特性 213
4.2.3 流体通过固定床的压降 214
4.3 固体颗粒流态化 217
4.3.1 流化床的基本概念及临界流化速度 217
4.3.2 流化床的主要特性及流化类型 221
4.3.3 流化床床层高度及分离高度 223
4.4 气力输送 225
4.4.1 气力输送颗粒-流体两相流流动特性与流型图 226
4.4.2 气力输送管内两相流动压降的理论分析与计算 228
4.4.3 气力输送的类型及装置 231
参考文献 234
本章主要符号说明 235
习题 236
5.1.1 过滤操作的基本概念 238
5.1 过滤 238
第5章 颗粒-流体非均相物系的分离 238
5.1.2 过滤设备 240
5.1.3 过滤速率与过滤方程 246
5.1.4 过滤常数 252
5.1.5 过滤机的生产能力 254
5.2 沉降 259
5.2.1 重力沉降 259
5.2.2 离心沉降 263
5.2.3 电沉降 274
参考文献 275
本章主要符号说明 276
习题 277
6.1 搅拌装置 280
6.1.1 常见搅拌器类型 280
第6章 搅拌 280
6.1.2 挡板、导流筒 284
6.1.3 搅拌槽内流体的流动状态 285
6.2 混合机理 286
6.2.1 均相物系的混合机理 286
6.2.2 非均相物系的混合机理 287
6.2.3 搅拌混合效果 288
6.3 搅拌功率 288
6.3.1 搅拌槽内叶轮的泵出流量、压头及功率 288
6.3.2 功率关联式及功率曲线 289
6.4 搅拌装置的设计 293
6.4.1 搅拌器的选型 294
6.4.2 搅拌装置的放大 295
参考文献 297
习题 298
本章主要符号说明 298
第7章 传热 299
7.1 概述 299
7.1.1 化工生产的传热问题 299
7.1.2 典型的换热设备 299
7.2 固体中的热传导 301
7.2.1 傅里叶定律及导热系数 301
7.2.2 平壁的热传导 302
7.2.3 圆筒壁的热传导 304
7.2.4 接触热阻 305
7.3 对流给热系数的实验关系式 306
7.3.1 牛顿冷却定律及对流给热系数 306
7.3.2 对流传热过程的分类及准数关联 307
7.3.3 流体无相变的给热系数 309
7.3.4 有相变的传热过程 315
7.4 辐射传热 323
7.4.1 基本概念 323
7.4.2 基本定律 324
7.4.3 两固体间的辐射传热 325
7.4.4 高温设备的热损失 326
7.5 传热过程的计算 327
7.5.1 传热基本方程式 327
7.5.2 传热负荷 331
7.5.3 传热温差 332
7.5.4 总传热系数 336
7.5.5 污垢热阻 339
7.5.6 换热器计算的变量分析 341
7.5.7 设计型计算 341
7.5.9 换热器调节 342
7.5.8 校核型计算 342
7.6 间歇传热过程的计算 345
7.7 壁温的估算 346
7.8 传热的强化与削弱 347
7.8.1 传热强化 347
7.8.2 保温隔热技术 349
7.9 换热器 350
7.9.1 间壁式换热器的类型和结构形式 351
7.9.2 列管式换热器的选用和设计 354
7.9.3 其他类型的换热器 360
参考文献 364
本章主要符号说明 365
习题 366
8.1 蒸发过程的基本概念 371
第8章 蒸发 371
8.2 蒸发设备 372
8.2.1 蒸发器的结构及特点 372
8.2.2 除沫器、冷凝器和真空装置 378
8.3 单效蒸发 379
8.3.1 物料衡算和热量衡算 380
8.3.2 溶液的沸点及温度差损失 383
8.3.3 蒸发器的生产能力和生产强度 387
8.3.4 管内沸腾给热系数关联式 388
8.4 多效蒸发 390
8.4.1 多效蒸发流程 391
8.4.2 多效蒸发计算 393
8.5 蒸发的其他问题 401
8.5.1 多效蒸发和单效蒸发的比较 401
8.5.2 降低蒸汽耗用量的措施 403
参考文献 404
本章主要符号说明 405
习题 405
附录 407
附录1 常用物理量单位和因次 407
附录2 SI制与其他单位制的换算关系 408
附录3 某些液体的重要物理性质 409
附录4 某些气体的重要物理性质 410
附录5 水的物理性质 411
附录6 干空气的物理性质（101.33kPa） 412
附录7 饱和水蒸气表 413
附录8 有机液体相对密度（液体密度与4℃水的密度之比）共线图 416
附录9 液体黏度共线图 418
附录10 气体黏度共线图（常压下用） 420
附录11 气体比热容共线图 422
附录12 液体比热容共线图 424
附录13 液体气化潜热共线图 426
附录14 某些液体的表面张力及常压下的沸点 428
附录15 某些气体和蒸气的导热系数 429
附录16 某些液体的导热系数 430
附录17 某些固体材料的导热系数 431
附录18 无机盐溶液在大气压下的沸点 432
附录19 常用固体材料的密度和比热容 433
附录20 壁面污垢的热阻 434
附录21 管子规格（摘录） 435
附录22 国内常用筛筛目 437
附录23 泵规格（摘录） 438
附录24 9-19型离心通风机规格（摘录） 441
附录25 管壳式热交换器系列标准（摘录） 444