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绪论1

0.1 本课程的性质1

0.2 本课程课论在生产中的应用1

0.3 本课程的任务和教学方法2

模块1 流体力学3

单元1 流体及基本性质3

1.1 流体的概念3

1.1.1 流体的概述3

1.1.2 流体作为连续介质的概念4

1.2 流体的物理性质5

1.2.1 密度和比体积5

1.2.2 压缩性和膨胀性7

1.2.3 黏性9

1.3 流体的水力要素13

1.4 作用在流体上的力15

思考题16

习题16

单元2 流体静力学19

2.1 静压力的概念和表示方式19

2.1.1 静压力的概念19

2.1.2 静压力的特性20

2.1.3 压力的表示方法21

2.1.4 压力的单位22

2.2 流体静力学基本方程23

2.2.1 流体静力学基本方程的推导23

2.2.2 流体静力学基本方程式的讨论23

2.3 流体静力学基本方程式的应用24

2.3.1 压力差或表压力的测定24

2.3.2 液位测量28

2.3.3 液封高度的计算29

2.4 静止流体对平面壁的作用力32

思考题34

习题34

单元3 流体动力学38

3.1 流体流动的基本概念38

3.1.1 迹线和流线38

3.1.2 流管、流束和总流38

3.1.3 流动的分类38

3.1.4 运动要素39

3.2 流体流动的连续性方程——质量守恒定律39

3.2.1 稳定流动的连续性方程39

3.2.2 连续性方程的应用40

3.3 流体流动的伯努利方程——能量守恒定律41

3.3.1 流动系统的能量类型41

3.3.2 伯努利方程的推导42

3.3.3 伯努利方程的讨论43

3.3.4 伯努利方程的应用44

思考题49

习题50

单元4 流体阻力51

4.1 流体阻力的表现与形成原因51

4.1.1 流体阻力的表现51

4.1.2 流体阻力的形成原因52

4.2 流体的流动状态52

4.2.1 流动状态的划分52

4.2.2 流体流动状态的判定53

4.3 圆管中的速度分布54

4.3.1 流体在圆管内做层流运动时的速度分布54

4.3.2 流体在圆管内做紊流运动时的速度分布54

4.4 管流系统的能量损失55

4.4.1 直管阻力损失55

4.4.2 局部阻力损失59

4.4.3 系统的总能量损失63

思考题66

习题66

单元5 管路基础及简单管路的计算68

5.1 管路的分类68

5.2 管路的基本构成69

5.2.1 管材69

5.2.2 常用管件70

5.2.3 常用阀门71

5.3 管子的选用71

5.4 单一管路计算72

5.4.1 单一管路计算所解决的问题72

5.4.2 管路计算中的常用方法——试差法73

思考题75

习题75

单元6 流速与流量测量77

6.1 测速管77

6.1.1 结构77

6.1.2 测量原理77

6.1.3 讨论78

6.2 孔板流量计79

6.2.1 结构79

6.2.2 测量原理80

6.3 文丘里流量计81

6.3.1 结构81

6.3.2 测量原理82

6.3.3 讨论82

6.4 转子流量计82

6.4.1 结构82

6.4.2 测量原理83

思考题83

习题84

模块2 流体输送机械85

单元7 流体输送机械概述85

7.1 流体输送机械的作用85

7.2 流体输送机械的分类85

单元8 离心泵87

8.1 离心泵的主要部件及工作原理87

8.1.1 离心泵的主要部件88

8.1.2 离心泵的工作原理91

8.2 离心泵的主要性能参数与特征曲线91

8.2.1 离心泵的主要性能参数91

8.2.2 离心泵的特性曲线94

8.3 影响离心泵性能的主要因素94

8.3.1 液体物性对离心泵特性的影响94

8.3.2 转速对离心泵特性的影响95

8.3.3 叶轮直径对离心泵特性的影响95

8.4 离心泵的吸上高度与气蚀现象95

8.4.1 离心泵的吸上高度95

8.4.2 离心泵的气蚀现象96

8.4.3 离心泵的允许吸上高度96

8.5 离心泵的工作点与调节98

8.5.1 管路特性曲线与泵的工作点98

8.5.2 离心泵的流量调节100

8.5.3 离心泵的并联和串联101

8.6 离心泵的类型与选用103

8.6.1 离心泵的类型103

8.6.2 离心泵的选用106

思考题108

习题109

单元9 其他生产用泵112

9.1 往复泵112

9.1.1 流量（排液能力）113

9.1.2 扬程114

9.1.3 流量调节114

9.1.4 允许气蚀余量114

9.1.5 稳流装置——空气室115

9.2 计量泵116

9.3 齿轮泵117

9.4 螺杆泵117

9.5 旋涡泵118

9.6 轴流泵119

9.7 生产用泵性能比较119

思考题120

习题120

单元10 气体输送机械121

10.1 通风机121

10.1.1 轴流式通风机121

10.1.2 离心式通风机122

10.2 鼓风机124

10.2.1 离心式鼓风机124

10.2.2 旋转式鼓风机125

10.3 压缩机125

10.3.1 往复式压缩机126

10.3.2 离心式压缩机130

10.3.3 液环式压缩机132

10.4 真空泵133

10.4.1 往复式真空泵133

10.4.2 水环真空泵133

10.4.3 喷射式真空泵134

思考题135

习题136

模块3 传热137

单元11 传热概述137

11.1 传热的基本方式137

11.2 传热基本概念138

思考题139

单元12 热传导140

12.1 傅里叶定律及导热系数140

12.1.1 温度场与等温面140

12.1.2 傅里叶定律140

12.1.3 导热系数141

12.2 平壁的定态热传导141

12.2.1 单层平壁的定态热传导141

12.2.2 多层平壁的定态热传导142

12.3 圆筒壁的热传导143

12.3.1 单层圆筒壁的定态热传导144

12.3.2 多层圆筒壁的定态热传导145

思考题146

习题146

单元13 对流传热147

13.1 对流传热分析147

13.2 对流传热速率方程及牛顿冷却定律148

13.2.1 对流传热速率方程148

13.2.2 对流传热系数及其影响因素149

13.3 对流传热中量纲分析法的应用150

13.3.1 流体无相变时的强制对流传热过程150

13.3.2 应用数群关联式应注意的问题150

13.4 流体无相变时的对流传热系数的经验关联式151

13.4.1 流体在管内做强制对流151

13.4.2 流体在管外做强制对流154

13.4.3 自然对流156

13.5 流体有相变时的对流传热系数157

13.5.1 蒸气冷凝157

13.5.2 液体沸腾159

思考题160

习题161

单元14 传热计算162

14.1 热负荷计算162

14.2 总传热速率方程162

14.2.1 总传热系数的数值范围163

14.2.2 总传热系数的计算164

14.2.3 污垢热阻165

14.2.4 提高总传热系数途径的分析式165

14.3 平均温度差法166

14.3.1 恒温传热167

14.3.2 变温传热167

14.4 传热面积的计算172

14.5 壁温的计算172

思考题173

习题173

单元15 辐射传热175

15.1 热辐射的基本概念175

15.2 物体的辐射能力176

15.2.1 黑体的辐射能力与斯蒂芬-玻耳兹曼定律176

15.2.2 灰体的辐射能力及克希霍夫定律176

15.3 两固体的辐射传热177

15.3.1 两固体间的相互传热177

15.3.2 辐射、对流联合传热178

思考题180

习题180

单元16 换热器181

16.1 换热器的分类181

16.2 间壁式换热器181

16.3 其他高效换热器185

16.4 列管式换热器的设计187

16.5 列管式换热器的选用和设计计算步骤191

思考题194

单元17 过程强化与展望195

附录197

附录1 计量单位换算197

附录2 物理性质199

附录3 水的饱和蒸气压204

附录4 饱和水蒸气性质205

附录5 黏度207

附录6 比热容210

附录7 液体汽化潜热213

附录8 导热系数214

附录9 管子的规格216

附录10 常用离心泵的规格217

附录11 离心式通风机的规格222

附录12 列管式换热器规格223

参考文献225