化工原理(上册):化工流体流动与传热(第3版)/柴诚敬

0绪论1
0.1化学工程学科的进展1
0.1.1化学工艺与单元操作1
0.1.2化学工程及其进展1
0.2单元操作及传递过程2
0.2.1单元操作分类与特点2
0.2.2单元操作的进展3
0.2.3传递过程3
0.2.4单元操作与传递过程的融合3
0.2.5本课程的研究方法3
0.2.6化工过程计算的基本关系式4
0.2.7化工原理的学习要求4
0.3物理量的单位制和量纲4
0.3.1单位和单位制4
0.3.2单位换算5
0.3.3量纲7
习题8
思考题8

第1章流体流动基础9
学习指导9
1.1流体的物理性质10
1.1.1连续介质假定10
1.1.2流体的密度和比体积10
1.1.3流体的膨胀性和可压缩性11
1.1.4流体的黏性12
1.2流体静力学14
1.2.1作用在流体上的力14
1.2.2流体的静压力及其特性15
1.2.3流体静力学基本方程16
1.2.4流体静力学方程的应用18
1.3流体流动概述21
1.3.1描述流体运动的方法21
1.3.2稳态与非稳态流动22
1.3.3流量与平均流速22
1.3.4流体流动的型态25
1.4流体流动的基本方程27
1.4.1连续性方程27
1.4.2运动方程31
1.4.3机械能衡算方程35
1.4.4管流机械能衡算方程的应用40
1.5流体流动的阻力44
1.5.1流动阻力与能量损失的概念44
1.5.2圆管内的稳态层流48
1.5.3非圆形管路中的层流50
1.5.4圆管湍流的速度分布53
1.5.5管内湍流的摩擦阻力57
1.5.6边界层的概念与局部阻力61
1.6管路计算69
1.6.1简单管路69
1.6.2并联与分支管路72
1.6.3可压缩流体管路的计算75
1.7流量测量77
1.7.1测速管77
1.7.2孔板流量计78
1.7.3文丘里流量计81
1.7.4转子流量计81
1.8非牛顿型流体的流动83
1.8.1非牛顿型流体的流动特性83
1.8.2幂律流体在管内流动的阻力84
本章符号说明86
习题87
思考题93

第2章流体输送机械94
学习指导94
2.1流体输送概述95
2.1.1管路系统对流体输送机械的基本要求95
2.1.2流体输送机械的分类96
2.1.3流体输送机械的发展趋势和研究重点97
2.2离心泵97
2.2.1离心泵的基本结构和工作原理97
2.2.2离心泵的基本方程和特性方程100
2.2.3离心泵的性能参数与特性曲线105
2.2.4离心泵在管路中的运行110
2.2.5离心泵的类型与选择119
2.3其他类型液体输送机械124
2.3.1往复泵124
2.3.2回转泵128
2.3.3旋涡泵129
2.3.4常用液体输送机械的性能比较130
2.4气体输送机械131
2.4.1离心式通风机、鼓风机和压缩机131
2.4.2往复式压缩机134
2.4.3回转鼓风机、压缩机139
2.4.4真空泵140
2.4.5常用气体压送机械的操作特性和适用场合142
本章符号说明143
习题144
思考题146

第3章流体与颗粒之间的相对运动148
学习指导148
3.1流体与颗粒之间相对运动概述148
3.1.1混合物的分类148
3.1.2非均相混合物分离方法的分类149
3.1.3非均相混合物分离的目的149
3.2流体与颗粒的相对运动150
3.2.1颗粒的特性150
3.2.2球形颗粒自由沉降过程分析151
3.2.3曳力系数ζ152
3.2.4影响沉降速度的因素153
3.3沉降分离154
3.3.1重力沉降154
3.3.2离心沉降161
3.4流体通过固体颗粒床层的流动170
3.4.1固体颗粒群的特性170
3.4.2固体颗粒床层的特性171
3.4.3流体通过固体颗粒床层（固定床）的压降173
3.5过滤174
3.5.1过滤操作的原理174
3.5.2过滤基本方程式176
3.5.3恒压过滤179
3.5.4恒速过滤与先恒速后恒压的过滤180
3.5.5过滤常数的测定182
3.5.6过滤设备184
3.5.7滤饼的洗涤187
3.5.8过滤机的生产能力188
3.6离心机191
3.6.1一般概念191
3.6.2离心机的结构与操作192
3.7固体流态化194
3.7.1流态化的基本概念194
3.7.2流化床的流体力学特性196
3.7.3流化床的总高度200
3.7.4提高流化质量的措施201
3.7.5气力输送简介203
本章符号说明206
习题207
思考题209

第4章液体搅拌210
学习指导210
4.1液体搅拌概述210
4.1.1典型的机械搅拌设备210
4.1.2搅拌的目的和搅拌在工业中的应用211
4.2机械搅拌器及混合机理212
4.2.1机械搅拌器的类型212
4.2.2搅拌作用下流体的流动216
4.2.3搅拌器附件218
4.2.4搅拌槽内液体循环量和压头219
4.2.5混合机理220
4.2.6搅拌器的选择221
4.3搅拌功率222
4.3.1搅拌功率的量纲为1数群关联式222
4.3.2搅拌功率的计算223
4.4搅拌设备的放大230
4.4.1放大基准230
4.4.2按搅拌功率的放大231
4.4.3按工艺过程结果的放大231
本章符号说明233
习题234
思考题234

第5章传热过程基础235
学习指导235
5.1传热概述235
5.1.1热传导及热导率236
5.1.2对流传热238
5.1.3辐射传热238
5.1.4典型传热设备238
5.1.5载热体及其选择239
5.2能量方程240
5.2.1能量方程的推导240
5.2.2能量方程的特定形式242
5.2.3柱坐标系与球坐标系的能量方程243
5.3热传导244
5.3.1无内热源的一维稳态热传导244
5.3.2有内热源的一维稳态热传导248
5.4对流传热249
5.4.1对流传热机理250
5.4.2热边界层及对流传热系数250
5.4.3管内强制层流传热的理论分析252
5.4.4对流传热过程的量纲分析255
5.4.5流体无相变时的强制对流传热系数258
5.4.6自然对流传热263
5.4.7流体有相变时的对流传热系数267
5.5辐射传热275
5.5.1基本概念和定律275
5.5.2两固体间的辐射传热279
5.5.3气体的辐射传热281
5.5.4对流和辐射联合传热283
本章符号说明284
习题285
思考题287

第6章换热器288
学习指导288
6.1换热器的分类与结构形式288
6.1.1换热器的分类289
6.1.2换热器的结构形式290
6.2换热器的传热计算298
6.2.1总传热速率方程299
6.2.2传热计算方法304
6.3换热器传热过程的强化314
6.3.1传热过程的强化途径314
6.3.2传热过程强化效果的评价316
6.4管壳式换热器的设计和选型318
6.4.1管壳式换热器的型号与系列标准318
6.4.2管壳式换热器的设计与选型方法318
本章符号说明326
习题326
思考题328

第7章蒸发329
学习指导329
7.1蒸发过程概述329
7.1.1蒸发的概念与过程分类330
7.1.2蒸发操作的特点330
7.2蒸发设备331
7.2.1常用蒸发器的结构与特点331
7.2.2蒸发器性能的比较与选型336
7.2.3蒸发的辅助设备337
7.3单效蒸发338
7.3.1物料与热量衡算方程339
7.3.2传热速率方程342
7.3.3蒸发强度与加热蒸汽的经济性350
7.4多效蒸发352
7.4.1多效蒸发流程352
7.4.2多效蒸发的计算353
7.4.3多效蒸发过程的分析360
7.4.4提高加热蒸汽经济性的其他措施362
本章符号说明363
习题363
思考题364

习题答案365

附录368
一、中华人民共和国法定计量单位368
二、常用单位的换算369
三、某些气体的重要物理性质372
四、某些液体的重要物理性质373
五、干空气的物理性质（101.33kPa）375
六、水的物理性质375
七、水的饱和蒸气压（-20～100℃）377
八、饱和水蒸气表（以温度为准）378
九、某些液体的热导率380
十、某些气体和蒸气的热导率381
十一、某些固体材料的热导率382
十二、常用固体材料的密度和比热容383
十三、水在不同温度下的黏度384
十四、壁面污垢热阻（污垢系数）384
十五、无机盐水溶液的沸点385
十六、管子规格（摘录）387
十七、离心泵规格（摘录）391
十八、离心通风机规格（摘录）395
十九、管壳式换热器系列标准（摘录）396
二十、管壳式换热器总传热系数K的推荐值400

参考文献402