《化工传递过程基础》

绪言1

习题1

主要符号说明1

第一章 动量、热量与质量传递导论2

第一节 动量、热量与质量传递的类似性2

1-1 分子传递的基本定律2

1-2 动量通量、热量通量与质量通量的普遍表达式4

1-3 涡流传递的类似性7

1-4 圆管中稳态层流时的速度分布8

第二节 圆管中的稳态层流8

1-5 主体流速9

习题10

第二章 总质量、总能量和总动量衡算12

第一节 总质量衡算12

2-1 简单几何体的质量衡算12

2-2 通用的总质量衡算方程19

第二节 总能量衡算22

2-3 通用的总能量衡算方程22

2-4 化工流体流动的总能量衡算24

第三节 总动量衡算29

2-5 通用的总动量衡算方程29

习题32

绪言、一、二章主要参考文献34

第三章 连续性方程与运动方程35

第一节 连续性方程35

3-1 连续性方程的推导35

3-2 对连续性方程的分析37

3-3 用应力表示的运动方程41

第二节 运动方程41

3-4 应力与形变速率之间的关系45

3-5 奈维-斯托克斯方程46

习题50

第四章 运动方程的若干解52

第一节 平壁间的稳态层流52

4-1 平壁间的稳态层流52

第二节 圆管中与套管环隙中的稳态层流56

4-2 圆管中的稳态平行层流56

4-3 套管环隙中的稳态层流58

4-4 爬流61

第三节 爬流与势流的基本概念61

4-5 势流64

第四节 流线与流函数66

4-6 流线与流线方程66

4-7 流函数68

习题70

第五章 边界层流动72

第一节 边界层概念72

5-1 边界层的形成73

5-3 曳力系数与范宁摩擦因数74

5-2 边界层厚度的定义74

第二节 曳力系数74

第三节 边界层方程75

5-4 普兰德边界层方程的推导75

第四节 边界层积分动量方程78

5-5 边界层积分动量方程的推导78

5-6 流体沿平板壁面流动时层流边界层的计算81

5-7 管道进口段的流体流动85

第五节 边界层分离86

习题88

5-8 边界层分离与形体曳力88

第六章 湍流89

第一节 湍流的特点、起因及表征89

6-1 湍流的特点89

6-2 湍流的起因90

6-3 时均量与脉动量91

第二节 湍流时的流体运动方程91

6-4 湍动强度92

6-5 雷诺方程与雷诺应力94

6-6 普兰德动量传递理论98

第三节 湍流的半经验理论98

第四节 圆管中的湍流101

6-7 普兰德混合长与通用速度分布方程101

6-8 光滑管中的速度分布与流动阻力106

6-9 粗糙管中的速度分布与流动阻力110

第五节 流体沿平板壁面流动时湍流边界层的计算112

6-10 湍流边界层的计算112

习题115

三、四、五、六章主要参考文献116

第七章 能量方程118

7-1 能量方程的推导118

7-2 能量方程的特定形式121

7-3 柱坐标系和球坐标系的能量方程123

习题125

第八章 热传导126

第一节 稳态热传导126

8-1 无内热源的一维稳态导热问题的分析解126

8-2 有内热源的一维稳态导热128

8-3 二维稳态导热的数值解130

第二节 不稳态热传导135

8-4 忽略内热阻的不稳态导热135

8-5 半无限固体的不稳态导热137

8-6 大平板的不稳态导热141

8-7 多维不稳态导热150

8-8 一维不稳态导热的数值解152

习题156

第九章 对流传热158

第一节 对流传热的机理与膜系数158

9-1 对流传热的机理158

9-2 温度边界层(热边界层)159

9-3 对流传热系数(膜系数)159

9-4 平板壁面上层流传热的精确解161

第二节 层流下的热量传递161

9-5 平板壁面上层流传热的近似解170

9-6 管内层流传热176

第三节 湍流下的热量传递181

9-7 涡流热扩散系数与混合长181

9-8 雷诺类似律与泰勒-普兰德的修正式182

9-9 卡门类似律187

9-10 柯尔本的jH因数类似法188

9-11 平板壁面湍流边界层传热的近似解191

习题196

七、八、九章主要参考文献197

第十章 质量传递概论与传质微分方程198

第一节 质量传递的基本方式198

10-1 分子传质198

10-2 对流传质199

第二节 分子传质的速度与通量199

10-3 扩散速度与平均速度200

10-4 扩散通量与主体流动通量201

第三节 质量传递微分方程204

10-5 质量传递微分方程的推导204

10-6 传质微分方程的特定形式207

习题209

第十一章 分子传质211

第一节 稳态分子扩散的通用速率方程211

11-1 停滞介质中稳态分子扩散速率方程的通用积分形式211

第二节 气体中的分子扩散211

11-2 组分A通过停滞组分B的稳态扩散211

11-3 组分A通过停滞组分B的拟稳态扩散215

11-4 等分子反方向稳态扩散216

11-5 气体扩散系数217

11-6 液体中的稳态分子扩散速率方程221

第三节 液体中的分子扩散221

11-7 液体中的扩散系数224

第四节 固体中的扩散226

11-8 与固体结构无关的稳态扩散227

11-9 多孔固体中的稳态扩散229

习题233

第十二章 对流传质235

第一节 对流传质系数235

12-1 速度边界层对传质的影响235

12-2 对流传质系数的定义236

12-3 浓度边界层240

第二节 层流下的质量传递241

12-4 平板壁面上层流传质的精确解242

12-5 平板壁面上层流传质的近似解247

12-6 管内层流传质251

第三节 湍流下的质量传递254

12-7 涡流扩散系数与混合长254

12-8 质量、热量与动量传递之间的类似律255

12-9 平板壁面上湍流边界层质量传递的近似解261

12-10 传质理论264

习题267

第十三章 同时进行动量、热量与质量传递的过程269

13-1 平板壁面层流边界层中同时进行动量、热量与质量传递的过程269

习题275

十、十一、十二、十三章主要参考文献275

附录276

附录A 主要物理量的单位换算表276

附录B 误差函数表277

附录C 分子扩散时ΩD～？之间的关系表278

附录D 勒奈特-琼斯参数б、ε数值表278