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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