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绪论 1

一、本课程的研究对象和任务 1

二、单元操作过程中常见的基本规律 2

三、单位及单位换算 4

习题 7

第一章 流体流动 8

第一节 概述 8

一、流体的密度 8

二、流体的比容 10

三、流体的粘度 11

第二节 流体静力学 14

一、流体的压力 14

二、流体静力学基本方程式 15

三、流体静力学基本方程式的应用 16

第三节 流体动力学 20

一、流量和流速 20

二、稳定流动与不稳定流动 22

三、物料衡算--连续性方程式 22

四、机械能衡算--柏努利方程式 24

五、柏努利方程式的应用 27

第四节 流体在管内的流动阻力 30

一、流体流动的类型 30

二、流体在圆形管内流动时的速度分布 32

三、流体流动阻力的计算 33

第五节 管路计算 44

一、简单管路 44

二、复杂管路计算要点 46

第六节 流量测量 50

一、测速管 50

二、孔板流量计 52

三、文丘量(Venturi)流量计 54

四、转子流量计 55

习题 57

本章符号说明 61

第二章 流体输送机械 63

第一节 概述 63

第二节 液体输送机械 63

一、离心泵 63

二、其它类型的泵 82

第三节 气体输送和压缩机械 86

一、通风机 86

二、鼓风机 89

三、压缩机 90

四、真空泵 94

习题 97

本章符号说明 99

第三章 沉降及过滤 101

第一节 概述 101

第二节 沉降 101

一、重力沉降 101

二、离心沉降 108

第三节 过滤 112

一、过滤的基本概念 112

二、过滤的基本方程式 114

三、恒压过滤 115

四、过滤常数的测定 116

五、过滤设备 116

六、过滤计算 119

习题 123

本章符号说明 125

第四章 固体流态化及气力输送 127

第一节 固体流态化技术 127

一、概述 127

二、流化床的基本概念 127

三、散式流态化与聚式流态化 128

四、流化床的主要特性 128

五、流化床的操作范围 130

六、流化床的浓相区高度和分离高度(TDH) 132

七、高速流化床 133

第二节 气力输送 134

一、概述 134

二、稀相输送的流动特性 135

习题 137

本章符号说明 138

第五章 传热及换热设备 140

第一节 概述 140

一、传热过程在石油加工和石油化工中的应用 140

二、传热的基本方式 140

三、工程上常用的换热方法 141

第二节 热传导 142

一、热传导的基本定律--傅立叶定律 142

二、导热系数 143

三、稳定导热计算 145

第三节 对流传热 150

一、对流传热过程分析 150

二、对流传热速率方程式 151

三、影响对流传热系数的主要因素 151

四、对流传热系数的一般关联式 152

五、对流传热系数的经验关联式 153

第四节 两流体通过间壁的传热计算 163

一、传热速率方程式 164

二、换热器的热负荷及热量衡算方程式 164

三、平均温度差的计算 165

四、传热系数 169

五、壁温的估算 175

第五节 换热器 177

一、间壁式换热器种类 177

二、列管式换热器的设计和选用 186

三、换热器传热过程的强化 195

习题 196

本章符号说明 199

第六章 管式加热炉 200

第一节 热辐射基础理论 200

一、热辐射的基本概念 200

二、黑体辐射的基本定律 203

三、两黑体表面间的辐射换热 203

四、灰表面间的辐射换热 204

五、气体辐射与吸收 207

六、设备热损失的计算 207

第二节 管式加热炉种类、主要结构和工艺指标 209

一、管式加热炉的种类 209

二、管式加热炉的主要结构 211

三、管式加热炉的主要工艺指标 214

第三节 燃料的燃烧 216

一、燃料的种类、组成和发热值 216

二、理论空气用量 217

三、全炉热效率η及燃料用量的确定 218

四、过剩空气系数的测定与提高加热炉热效率的若干方法 219

第四节 辐射室传热计算 221

一、罗伯-伊万斯法传热速率方程式的推导 222

二、罗伯-伊万斯法传热速率方程式各参数的确定 222

三、热衡算方程式 226

四、用图解法确定辐射室热负荷QR及Tg 228

五、辐射室表面热强度及主要结构尺寸的确定 228

第五节 对流室的传热计算 233

一、对流室的热负荷Q？ 233

二、对流室的主要尺寸 233

三、对流管的表面积与表面热强度 233

第六节 炉管内流体的压力降和烟囱 234

一、炉管内流体的压力降 234

二、烟囱 237

习题 238

本章符号说明 239

第七章 蒸馏 241

第一节 概述 241

第二节 二元物系的气液相平衡 241

一、理想溶液及拉乌尔定律 241

二、二元理想溶液的气液相平衡关系 242

三、高压下的气液相平衡 247

第三节 蒸馏方式 253

一、简单蒸馏 253

二、平衡蒸馏 256

三、平衡级 259

第四节 精馏原理 260

一、多次部分气化与多次部分冷凝 260

二、多次部分气化与多次部分冷凝的共同实现 261

三、精馏塔及精馏操作流程 262

第五节 二元连续精馏塔的计算 263

一、理论板 263

二、全塔物料衡算方程 264

三、精馏塔的操作线方程 265

四、理论塔板数的计算 269

五、回流比的影响及其选择 276

六、实际塔板数及塔板效率 278

七、全塔热量衡算 280

第六节 二元连续精馏塔的操作情况分析 282

一、回流比对操作的影响 282

二、进料组成改变的影响 283

三、精馏塔操作温度及操作压力的确定 283

四、热回流与冷回流 284

第七节 理论塔板数的简捷计算法 285

一、最小理论塔板数Nmia的计算 286

二、最小回流比Rmin的计算 287

第八节 水蒸气蒸馏 287

一、不互溶二元物系的蒸气压--沸点降低原理 287

二、水蒸气蒸馏馏出物组成的确定--水蒸气消耗系数 288

三、过热水蒸气蒸馏 289

第九节 多元精馏 290

一、多元精馏概述 290

二、多元物系的气液相平衡 291

三、多元精馏塔的物料衡算--塔顶、塔底物料分布计算 294

四、理论塔板数的简捷计算法 296

第十节 原油蒸馏塔简介 299

一、原油蒸馏塔流程简介 299

二、常压塔的结构特点 300

三、常压塔的工艺特征 301

四、常压塔的回流方式 302

习题 303

本章符号说明 307

第八章 吸收 310

第一节 概述 310

第二节 吸收过程的相平衡 311

一、气体在液体中的溶解度 311

二、亨利定律和亨利系数 313

三、吸收过程的方向及极限 314

第三节 吸收过程机理与吸收速率方程式 315

一、分子扩散和对流传质 315

二、吸收过程的机理--双膜理论 316

三、吸收速率方程式 317

第四节 吸收塔的计算 321

一、物料衡算与操作线方程 322

二、吸收剂用量和最小液气比 323

三、填料层高度的计算 326

四、板式吸收塔塔板数的计算 332

第五节 吸收系数 333

一、吸收系数的实验测定 334

二、吸收系数的经验公式 335

三、吸收系数的准数关联式 336

习题 339

本章符号说明 340

第九章 气、液传质设备 342

第一节 概述 342

第二节 板式塔 342

一、塔板类型 342

二、塔板结构 347

三、板式塔的流体力学特性 348

四、塔式负荷性能图 355

五、板式塔的设计计算 357

六、塔板流体力学验算 362

第三节 填料塔 365

一、填料塔结构 365

二、填料塔的流体力学状况 370

三、填料塔的设计计算 372

第四节 填料塔与板式塔的比较 374

习题 374

本章符号说明 375

附录 377

一、单位换算表 377

二、某些气体的重要物理性质 381

三、某些液体的重要物理性质 383

四、水的重要物理性质 385

五、某些固体材料的重要物理性质 387

六、空气的重要物理性质(101.3kPa压力下) 388

七、水的粘度(0～100℃) 389

八、饱和水蒸气表(按温度排列) 390

九、饱和水蒸气表(按压力排列) 392

十、水的饱和蒸汽压(-20～100℃) 396

十一、液体粘度共线图 397

十二、气体粘度共线图(常压下用) 399

十三、液体比热共线图 401

十四、气体比热共线图(常压下用) 403

十五、液体汽化潜热共线图 405

十六、一般液体表面张力共线图 407

十七、液体的粘度和密度 409

十八、某些有机液体的相对密度(液体密度与277K时水的密度之比) 413

十九、管子规格 416

二十、离心泵规格 417

二十一、离心通风机规格 422

二十二、壁面污垢热阻 423

二十三、管壳式热交换器系列标准(摘录) 426

二十四、国产炉管规格 428

二十五、管式加热炉炉管内膜结垢热阻 429

二十六、气体的发热值 429

二十七、炼厂常用燃料油性质 430

二十八、炼厂瓦斯性质 430

二十九、某些二元物系的气液平衡组成 431

三十、几种气体溶于水时的亨利系数 433

三十一、气体的自扩散系数(P=101.3kPa) 433

三十二、某些气体二组分扩散系数(P=101.3kPa) 434

三十三、某些液体的自扩散系数 435

三十四、某些液体二组分扩散系数(稀溶液) 436

三十五、某些填料的特性 437

参考文献 440