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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2

0.2.2 传递过程2

0.2.3 单元操作与传递过程的融合2

0.2.4 本课程的研究方法3

0.2.5 本课程的学习要求3

0.3 单位制度和单位换算3

0.3.1 单位和单位制度4

0.3.2 单位换算4

习题6

思考题7

第1章 流体流动基础8

1.1 流体的物理性质8

1.1.1 连续介质假定8

1.1.2 流体的密度和比容8

1.1.3 流体的膨胀性和压缩性9

1.1.4 流体的黏性10

1.2 流体静力学11

1.2.1 作用在流体上的力12

1.2.2 流体的静压力及其特性12

1.2.3 流体静力学基本方程13

1.2.4 流体静力学方程的应用16

1.3 流体流动概述18

1.3.1 描述流体运动的方法18

1.3.2 稳态与非稳态流动19

1.3.3 流量与平均流速19

1.3.4 流体流动的型态22

1.4 流体流动的基本方程23

1.4.1 连续性方程23

1.4.2 运动方程26

1.4.3 机械能衡算方程30

1.4.4 管流机械能衡算方程的应用35

1.5 流体流动的阻力38

1.5.1 流动阻力与能量损失的概念38

1.5.2 圆管内的稳态层流41

1.5.3 非圆形管路中的层流43

1.5.4 圆管湍流的速度分布46

1.5.5 管内湍流的摩擦阻力与量纲分析49

1.5.6 边界层的概念与局部阻力53

1.6 管路计算59

1.6.1 简单管路60

1.6.2 并联与分支管路61

1.6.3 可压缩流体管路的计算64

1.7 流量测量66

1.7.1 测速管66

1.7.2 孔板流量计67

1.7.3 文丘里流量计70

1.7.4 转子流量计70

1.8 非牛顿流体的流动72

1.8.1 非牛顿型流体的流动特性72

1.8.2 幂律流体在管内流动的阻力73

本章符号说明75

习题75

思考题81

参考文献82

第2章 流体输送机械83

2.1 概述83

2.1.1 管路系统对流体输送机械的基本要求83

2.1.2 流体输送机械的分类85

2.2 离心泵85

2.2.1 离心泵的基本结构和工作原理85

2.2.2 离心泵的基本方程和特性方程88

2.2.3 离心泵的性能参数与特性曲线91

2.2.4 离心泵的工作点和流量调节97

2.2.5 离心泵的气蚀现象与安装高度102

2.2.6 离心泵的类型与选择105

2.3 其他类型液体输送机械108

2.3.1 往复泵108

2.3.2 回转泵112

2.3.3 旋涡泵113

2.3.4 常用液体输送机械的性能比较114

2.4 气体输送机械114

2.4.1 离心式通风机、鼓风机和压缩机115

2.4.2 往复式压缩机118

2.4.3 回转鼓风机、压缩机122

2.4.4 真空泵123

本章符号说明125

习题126

思考题127

参考文献128

第3章 流体与颗粒之间的相对运动129

3.1 流体与颗粒的相对运动129

3.1.1 颗粒的特性129

3.1.2 球形颗粒自由沉降过程分析130

3.1.3 阻力系数（曳力系数）ζ131

3.1.4 影响沉降速度的因素132

3.2 沉降分离133

3.2.1 重力沉降133

3.2.2 离心沉降140

3.3 流体通过固体颗粒床层的运动149

3.3.1 固体颗粒群的特性149

3.3.2 固体颗粒床层的特性150

3.3.3 流体通过固体颗粒床层（固定床）的压降151

3.4 过滤152

3.4.1 过滤操作的原理152

3.4.2 过滤基本方程式154

3.4.3 恒压过滤157

3.4.4 恒速过滤与先恒速后恒压的过滤158

3.4.5 过滤常数的测定160

3.4.6 过滤设备161

3.4.7 滤饼的洗涤164

3.4.8 过滤机的生产能力165

3.5 离心机168

3.5.1 一般概念168

3.5.2 离心机的结构与操作169

3.6 固体流态化171

3.6.1 流态化的基本概念171

3.6.2 流化床的流体力学特性173

3.6.3 流化床的总高度177

3.6.4 提高流化质量的措施178

3.6.5 气力输送简介179

本章符号说明182

习题183

思考题185

参考文献185

第4章 液体搅拌187

4.1 概述187

4.1.1 典型的机械搅拌设备187

4.1.2 搅拌的目的和搅拌在工业中的应用188

4.2 机械搅拌器及混合机理188

4.2.1 机械搅拌器的类型188

4.2.2 搅拌作用下流体的流动192

4.2.3 搅拌器附件194

4.2.4 搅拌槽内液体循环量和压头195

4.2.5 混合机理196

4.2.6 搅拌器的选择196

4.3 搅拌功率197

4.3.1 搅拌功率准数关联式197

4.3.2 搅拌功率的计算199

4.4 搅拌器的放大205

4.4.1 放大基准205

4.4.2 按功率准数的放大206

4.4.3 按工艺过程结果的放大206

本章符号说明208

习题208

思考题209

参考文献209

第5章 传热过程基础210

5.1 传热导论210

5.1.1 热传导及热导率210

5.1.2 对流传热212

5.1.3 辐射传热213

5.1.4 典型传热设备213

5.2 能量方程214

5.2.1 能量方程的推导214

5.2.2 能量方程的特定形式215

5.2.3 柱坐标系与球坐标系的能量方程216

5.3 热传导217

5.3.1 无内热源的—维稳态热传导217

5.3.2 有内热源的—维稳态热传导221

5.4 对流传热222

5.4.1 对流传热机理222

5.4.2 热边界层及对流传热系数223

5.4.3 管内强制层流传热的理论分析224

5.4.4 对流传热过程的量纲分析227

5.4.5 流体无相变时的强制对流传热系数230

5.4.6 动量传递与热量传递的类比234

5.4.7 自然对流传热238

5.4.8 流体有相变时的对流传热系数241

5.5 辐射传热249

5.5.1 基本概念和定律249

5.5.2 两固体间的辐射传热252

5.5.3 气体的辐射传热254

5.5.4 对流和辐射联合传热256

主要符号说明257

习题258

思考题260

参考文献260

第6章 换热器261

6.1 换热器的分类与结构形式261

6.1.1 换热器的分类261

6.1.2 换热器的结构形式262

6.2 换热器的传热计算270

6.2.1 总传热速率方程270

6.2.2 传热计算方法275

6.3 换热器传热过程的强化285

6.3.1 传热过程的强化途径285

6.3.2 传热过程强化效果的评价287

6.4 管壳式换热器的设计和选型287

6.4.1 管壳式换热器的型号与系列标准287

6.4.2 管壳式换热器的设计与选型288

本章符号说明295

习题296

思考题297

参考文献297

第7章 蒸发298

7.1 概述298

7.1.1 蒸发的概念与过程分类298

7.1.2 蒸发操作的特点299

7.2 蒸发设备299

7.2.1 常用蒸发器的结构与特点299

7.2.2 蒸发器性能的比较与选型304

7.2.3 蒸发的辅助设备305

7.3 单效蒸发305

7.3.1 物料与热量衡算方程306

7.3.2 传热速率方程309

7.3.3 蒸发强度与加热蒸汽的经济性315

7.4 多效蒸发316

7.4.1 多效蒸发流程316

7.4.2 多效蒸发的计算318

7.4.3 多效蒸发的经济性及效数限制325

7.4.4 提高加热蒸汽经济性的其他措施326

本章符号说明327

习题327

思考题328

参考文献328

附录329

一、中华人民共和国法定计量单位329

二、常用单位的换算329

三、某些气体的重要物理性质332

四、某些液体的重要物理性质333

五、干空气的物理性质（101.33kPa）335

六、水的物理性质335

七、水的饱和蒸汽压（－20～100℃）336

八、饱和水蒸气表（以温度为准）337

九、饱和水蒸气表（以用kPa为单位的压力为准）338

十、某些液体的热导率340

十一、某些气体和蒸气的热导率341

十二、某些固体材料的热导率342

十三、常用固体材料的密度和比热容343

十四、水在不同温度下的黏度343

十五、液体的黏度344

十六、101.33kPa压力下气体的黏度346

十七、液体的比热容347

十八、101.33kPa压力下气体的比热容349

十九、蒸发潜热（汽化热）350

二十、壁面污垢热阻（污垢系数）352

二十一、无机盐水溶液的沸点353

二十二、管子规格（摘录）354

二十三、离心泵规格（摘录）358

二十四、离心通风机规格（摘自GB/T 13276—91）362

二十五、管壳式换热器系列标准（摘录）363

二十六、管壳式换热器总传热系数K的推荐值366