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绪论1

第1章　流体流动与输送机械5

1.1　流体基本性质5

1.1.1　连续介质的假定5

1.1.2　流体的压缩性6

1.1.3　作用在流体上的力6

1.1.4　质量力与密度6

1.1.5　压力7

1.1.6　剪切力与黏度8

1.2　流体静力学9

1.2.1　静压力特性9

1.2.2　流体静力学基本方程10

1.3　流体动力学14

1.3.1 流体的流量与流速14

1.3.2　定态流动与非定态流动15

1.3.3　定态流动系统的质量衡算15

1.3.4　定态流动系统的机械能衡算16

1.4　流体流动的内部结构23

1.4.1 流体的流动型态23

1.4.2　流体在圆管内的速度分布24

1.5　流体流动阻力28

1.5.1 直管阻力28

1.5.2　局部阻力36

1.5.3　流体在管路中的总阻力38

1.6　管路计算40

1.6.1　简单管路40

1.6.2　复杂管路44

1.7　流速与流量的测量45

1.7.1 测速管46

1.7.2　孔板流量计47

1.7.3　文丘里流量计49

1.7.4　转子流量计50

1.8　流体输送机械52

1.8.1 离心泵53

1.8.2　其他类型化工用泵66

1.8.3　气体输送机械69

思考题74

习题75

本章符号说明81

参考文献81

第2章　非均相物系分离82

2.1 概述82

2.1.1 非均相物系分离在工业中的应用82

2.1.2　颗粒与颗粒群的特性83

2.2　颗粒沉降85

2.2.1 颗粒在流体中的沉降过程85

2.2.2　重力沉降及设备85

2.2.3　离心沉降及设备91

2.3　过滤95

2.3.1　概述95

2.3.2　过滤基本方程式96

2.3.3　过滤设备99

2.4　非均相物系分离过程强化与展望104

2.4.1 沉降过程的强化104

2.4.2　过滤过程的强化104

2.4.3　过滤技术展望105

思考题106

习题106

本章符号说明107

参考文献108

阅读参考文献108

第3章　传热109

3.1 概述109

3.1.1 传热在化工生产中的应用109

3.1.2　工业生产中的加热剂和冷却剂110

3.1.3　传热设备中冷、热流体的接触方式110

3.1.4　传热学中一些基本概念111

3.2　热传导112

3.2.1　热传导机理简介112

3.2.2　热传导速率的表达——傅里叶定律112

3.2.3　热导率113

3.2.4　单层平壁的定态热传导114

3.2.5　单层圆筒壁的定态热传导115

3.2.6　通过多层壁的定态热传导116

3.3　对流传热118

3.3.1　对流传热过程分析118

3.3.2　对流传热速率——牛顿冷却定律119

3.3.3　对流传热系数的实验研究方法119

3.3.4 流体无相变时的对流传热系数经验关联式121

3.3.5　蒸气冷凝传热129

3.3.6　液体沸腾传热131

3.4　传热过程计算133

3.4.1　换热器的热量平衡方程133

3.4.2　总传热系数134

3.4.3　总传热速率方程137

3.4.4 总传热速率方程与热量平衡方程的联用138

3.4.5　平均传热温差的计算138

3.4.6　传热过程的设计型计算142

3.4.7　传热过程的操作型计算142

3.4.8　设备壁温的计算144

3.5　辐射传热145

3.5.1　热辐射的基本概念145

3.5.2　物体的辐射能力146

3.5.3　两固体间的辐射传热148

3.5.4　对流-辐射联合传热149

3.6　换热器150

3.6.1　间壁式换热器150

3.6.2　列管式换热器的设计与选型中相关条件的选择157

3.6.3　列管式换热器的选型计算158

3.7　传热过程的强化161

3.7.1　换热器中传热过程的强化161

3.7.2　换热网络的优化162

3.7.3　换热器中污垢的产生、阻垢和清洗162

思考题163

习题164

本章符号说明167

参考文献167

第4章　蒸发168

4.1 概述168

4.1.1 蒸发操作及其在工业中的应用168

4.1.2　蒸发操作的特点168

4.1.3　蒸发操作的分类169

4.2　单效蒸发与真空蒸发169

4.2.1　单效蒸发流程169

4.2.2　单效蒸发设计计算169

4.2.3　蒸发器的生产能力与生产强度174

4.3 多效蒸发175

4.3.1　加热蒸汽的经济性175

4.3.2 多效蒸发175

4.3.3　多效蒸发效数的限制182

4.4　蒸发设备182

4.4.1 蒸发器182

4.4.2　蒸发器的选型185

4.4.3　蒸发装置的附属设备和机械185

4.5　蒸发过程和设备的强化与展望187

思考题187

习题187

本章符号说明188

参考文献188

阅读参考文献188

第5章　气体吸收190

5.1　概述190

5.1.1　化工生产中的传质过程190

5.1.2　相组成表示法191

5.1.3　气体吸收过程193

5.1.4　气体吸收过程的应用194

5.1.5　吸收剂的选用194

5.1.6　吸收操作的分类195

5.2　吸收过程的气-液相平衡关系196

5.2.1　气体在液体中的溶解度196

5.2.2　相平衡关系在吸收过程中的应用201

5.3　单相内传质202

5.3.1　单相内物质的分子扩散203

5.3.2　分子扩散系数207

5.3.3　单相对流传质机理211

5.3.4　单相内对流传质速率方程212

5.4　相际对流传质及总传质速率方程213

5.4.1　双膜理论213

5.4.2　吸收过程的总传质速率方程214

5.5　吸收塔的计算218

5.5.1　物料衡算和操作线方程219

5.5.2　吸收剂用量与最小液-气比220

5.5.3　吸收塔填料层高度的计算222

5.5.4　吸收塔塔径的计算229

5.5.5　吸收塔的操作型计算229

5.5.6　解吸及其计算231

5.6　填料塔234

5.6.1 填料235

5.6.2　填料塔的流体力学性能237

5.6.3　填料塔的附件241

5.6.4　强化吸收过程的措施241

5.6.5　填料塔分离技术新进展243

思考题244

习题245

本章符号说明247

参考文献248

阅读参考文献248

第6章　蒸馏249

6.1 概述249

6.2　双组分溶液的汽液平衡250

6.2.1　理想溶液的汽-液平衡250

6.2.2　温度组成图（t-x-y图）251

6.2.3　气液平衡图（x-y图）252

6.2.4　挥发度与相对挥发度253

6.2.5　非理想溶液的汽-液平衡255

6.3　简单蒸馏和平衡蒸馏256

6.3.1 简单蒸馏256

6.3.2　平衡蒸馏257

6.4　精馏原理257

6.4.1 多次部分汽化、部分冷凝257

6.4.2　连续精馏装置流程258

6.4.3　塔板的作用259

6.4.4　精馏过程的回流260

6.5　双组分连续精馏塔的计算260

6.5.1 理论板的概念与恒摩尔流的假设261

6.5.2　全塔物料衡算261

6.5.3　操作线方程263

6.5.4　进料热状况的影响及q线方程265

6.5.5　理论塔板数的确定268

6.5.6 回流比的影响与选择275

6.5.7　理论板数的简捷计算282

6.5.8　精馏装置的热量衡算284

6.5.9　双组分精馏的操作型计算286

6.6　间歇精馏287

6.6.1 维持馏出液浓度恒定的操作288

6.6.2　维持回流比恒定的操作289

6.7　恒沸精馏与萃取精馏289

6.7.1　恒沸精馏289

6.7.2　萃取精馏290

6.8　板式塔291

6.8.1 板式塔的结构特点和流体力学特性291

6.8.2　塔板的流体力学状况293

6.8.3　塔板效率295

6.8.4　塔高和塔径的计算297

6.8.5　塔板负荷性能图299

6.8.6　板式塔的类型300

6.9　蒸馏过程的强化与展望303

思考题304

习题305

本章主要符号说明309

参考文献310

阅读参考文献310

第7章 固体干燥311

7.1　概述311

7.1.1 物料的去湿方法311

7.1.2 物料的干燥方法311

7.1.3　对流干燥特点312

7.2　湿空气的性质与湿度图312

7.2.1　湿空气的性质312

7.2.2　湿空气的湿度图及其应用318

7.3　固体物料的干燥平衡321

7.3.1　物料中水分含量的表示方法321

7.3.2　水分在气-固两相间的平衡321

7.4　干燥过程的计算323

7.4.1　干燥过程的物料衡算323

7.4.2　干燥过程的热量衡算325

7.4.3　干燥系统的热效率326

7.4.4　干燥器空气出口状态的确定327

7.5　干燥速率与干燥时间329

7.5.1 干燥速率329

7.5.2 恒定干燥条件下干燥时间的计算332

7.6　干燥器334

7.6.1 干燥器的基本要求与分类334

7.6.2　工业上常用的干燥器335

7.6.3　干燥器的选型339

7.7　固体干燥过程的强化与展望340

7.7.1　干燥过程强化340

7.7.2　干燥设备改进341

7.7.3　干燥技术展望342

思考题343

习题343

本章符号说明345

参考文献346

阅读参考文献346

第8章　其他分离技术347

8.1 结晶347

8.1.1 概述347

8.1.2　结晶原理347

8.1.3　结晶器简介349

8.1.4　结晶过程的强化与展望350

8.2　吸附分离351

8.2.1 概述351

8.2.2　吸附剂及其特性352

8.2.3　吸附平衡353

8.2.4　吸附速率355

8.2.5　吸附操作与装置357

8.2.6　吸附过程的强化与展望359

8.3　膜分离361

8.3.1 概述361

8.3.2　膜与膜组件363

8.3.3　反渗透365

8.3.4　超滤与微滤366

8.3.5　气体分离368

8.3.6　膜接触器368

思考题370

主要符号说明371

阅读参考文献371

附录372

附录一、常用物理量的单位与量纲372

附录二、某些气体的重要物理性质372

附录三、某些液体的重要物理性质373

附录四、干空气的物理性质（101.3kPa）374

附录五、水及蒸汽的物理性质375

1．水的物理性质375

2．水在不同温度下的黏度376

3．饱和水蒸气表（按温度排列）377

4．饱和水蒸气表（按压力排列）378

附录六、黏度379

1．液体黏度共线图379

2．气体黏度共线图381

附录七、热导率382

1．固体热导率382

2．某些液体的热导率383

3．气体热导率共线图（101.3kPa）384

附录八、比热容386

1．液体比热容共线图386

2．气体比热容共线图（101.3kPa）388

附录九、液体汽化热共线图390

附录十、无机物水溶液的沸点（101.3kPa）392

附录十一、管路规格393

附录十二、离心泵规格（摘录）393

1．IS型单级单吸离心泵规格393

2．Y型离心油泵规格397

附录十三、换热器系列（摘录）398

1．管壳式热交换器系列标准（摘自JB/T 4714、4715—92）398

2．管壳式换热器型号的表示方法403