《化学工程 第1册》

绪论1

第一章 流体流动7

本章符号说明7

1-1 概述9

第一节 流体的性质9

1-2 密度9

1-3 粘度10

第二节 流体的压力与流体静力学基本方程式14

1-4 流体的压力14

1-5 流体静力学基本方程式14

1-6 流体的流量和流速16

第三节 流体在管道内的流动16

1-7 流体的稳定和不稳定流动17

1-8 流体流动的总物料衡算18

1-9 流体流动的总能量衡算柏努利方程20

第四节 流体在管内流动时的阻力27

1-10 流动类型27

1-11 流动阻力29

1-12 在直管中的流体流动阻力30

1-13 局部阻力37

1-14 可压缩流体的流动阻力42

1-15 流体在管内流动时的流速分布45

1-16 管路计算47

第五节 管路的计算47

第六节 流量的测量54

1-17 流量测量54

第七节 非牛顿型流体阻力计算58

1-18 非牛顿型流体的定义和类型58

1-19 流变指数和稠度指数60

1-20 非牛顿型流体的阻力损失和速度分布60

参考文献63

习题63

第二章 流体力学基础67

本章符号说明67

2-1 概述68

第一节 流体流动的基本微分方程69

2-2 流体的速度、加速度和流线69

2-3 流体流动的连续性微分方程72

2-4 欧拉流动微分方程73

2-5 奈维-斯托克方程74

2-6 流动微分方程求解举例77

第二节 边界层流动80

2-7 边界层概念81

2-8 滞流边界层方程82

2-9 边界层积分动量方程83

2-10 卡曼积分动量方程应用举例85

2-11 湍流流动90

第三节 湍流流动90

2-12 湍流流动的各种速度定义92

2-13 湍流应力(雷诺应力)93

2-14 涡流粘度和混合长94

2-15 圆管内湍流流动的速度分布97

2-16 圆管内湍流流动的摩擦阻力102

2-17 滞流底层厚度104

参考文献106

习题106

第三章 流体输送设备108

本章符号说明108

3-1 概述109

第一节 液体输送设备110

3-2 离心泵110

3-3 其它类型化工用泵130

第二节 气体压缩和输送设备137

3-4 离心通风机、鼓风机与压缩机138

3-5 旋转鼓风机与压缩机142

3-6 往复压缩机143

3-7 真空泵147

参考文献149

习题149

本章符号说明151

第四章 流体通过颗粒层的流动151

4-1 概述152

第一节 流体通过固定床的流动152

4-2 颗粒床层的特性153

4-3 通过颗粒床层的滞流和湍流流动156

第二节 过滤160

4-4 过滤操作的基本概念160

4-5 过滤设备162

4-6 过滤基本方程166

4-7 恒压过滤168

4-8 恒速过滤与先升压后恒压过滤173

4-9 过滤常数的测定174

第三节 离心分离178

4-10 离心分离的一般概念178

4-11 影响离心分离的主要因素179

4-12 固体物料自液体中的分离180

4-13 两种不互溶液体的分离181

4-14 离心机的类型181

参考文献184

习题184

第五章 流体与颗粒间的相对运动187

本章符号说明187

5-1 概述188

5-2 流体中的颗粒运动188

第一节 沉降189

5-3 重力沉降190

5-4 重力沉降器193

5-5 离心力作用下的沉降速度194

5-6 离心沉降设备195

第二节 固体流态化200

5-7 固体流态化的基本概念200

5-8 实际流化床与理想状况的差异201

5-9 最小流化速度与带出速度203

5-10 流化床的膨胀高度与分离高度206

5-11 概述207

第三节 气力输送207

5-12 气力输送的气速和压降208

参考文献215

习题216

第六章 传热217

本章符号说明217

第一节 概述219

6-1 传热在化工生产中的应用219

6-2 传热的三种基本方式219

第二节 间壁两侧流体的传热220

6-3 传热基本方程220

6-4 热传导的基本概念和傅立叶定律221

第三节 热传导221

6-5 导热系数222

6-6 单层及多层平壁的热传导225

6-7 单层及多层圆筒壁的热传导227

6-8 具有内热源的热传导230

第四节 对流传热231

6-9 对流传热的基本概念231

6-10 传热膜系数的影响因素232

6-11 用因次分析法求无相变化时的传热膜系数α233

6-12 流体作强制对流时的传热膜系数234

6-13 自然对流膜系数241

6-14 蒸汽冷凝时的传热膜系数242

6-15 液体沸腾时的传热膜系数247

6-16 非牛顿型流体的传热251

第五节 传热边界层252

6-17 传热边界层和能量方程252

6-18 流体经过壁面作滞流流动时的对流传热253

6-19 流体经过壁面作湍流流动时的对流传热256

第六节 热辐射256

6-20 热辐射的基本概念256

6-21 物体的发射能力257

6-22 两固体间的相互辐射259

6-23 气体的辐射261

6-24 设备热损失的计算263

6-25 平均温度差的计算265

第七节 传热计算265

6-26 传热系数268

6-27 壁温的计算271

6-28 传热效率和传热单元数272

第八节 换热器276

6-29 换热器的类型276

6-30 列管式换热器278

6-31 其他类型换热器288

6-32 换热器的强化途径和方法295

参考文献296

习题296

本章符号说明302

第七章 蒸发302

第一节 概述304

第二节 单效蒸发和真空蒸发305

7-1 单效蒸发的计算305

7-2 溶液的沸点和温度差损失309

7-3 真空蒸发313

第三节 多效蒸发313

7-4 多效蒸发的流程和加料方法314

7-5 多效蒸发的计算315

7-6 提高加热蒸汽经济性的其它措施325

7-7 蒸发器的生产能力、蒸发强度和多效蒸发中效数的限制327

7-8 蒸发器的结构及特点328

第四节 蒸发设备328

7-9 除沫器、冷凝器和真空装置335

第五节 影响蒸发器生产强度的因素336

参考文献339

习题339

附录341

一、单位换算341

二、千空气的物理性质(P=760〔毫米汞柱〕)345

三、水的物理性质347

四、水在不同温度下的粘度348

五、水的饱和蒸汽压(-20至100°C)349

六、饱和水蒸汽表(以温度为准)349

七、饱和水蒸汽表(以压力为准)350

八、流体粘度共线图353

九、气体粘度共线图(常压下用)355

十、液体比热共线图356

十一、气体比热共线图(常压下用)358

十二、流体汽化潜热共线图359

十三、常用固体材料的重要性质360

十四、管子规格361

十五、泵规格363

十六、离心通风机规格365

十七、管壳式热交换器系列标准(摘录)366

十八、无机溶液在大气压下的沸点368