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绪论 1

第一章 流体流动 6

1.1 流体静力学基本方程式 6

1.1.1 液体的密度 6

1.1.2 流体的静压强 8

1.1.3 流体静力学基本方程式 9

1.1.4 流体静力学基本方程式的应用 11

1.2 流体流动的基本方程式 15

1.2.1 流量与流速 15

1.2.2 稳定流动与不稳定流动 17

1.2.3 连续性方程 17

1.2.4 伯努利方程 18

1.2.5 伯努利方程式的应用 21

1.3 管内流体流动现象 27

1.3.1 粘度 27

1.3.2 流动类型与雷诺准数 29

1.3.3 层流与湍流 30

1.3.4 边界层的概念 32

1.4 流体流动的阻力损失 33

1.4.1 层流对直管阻力损失计算 34

1.4.2 湍流时直管阻力损失计算 35

1.4.3 局部阻力损失 41

1.4.4 管路阻力对管内流动的影响 45

1.5.1 简单管路 47

1.5 流体输送管路的计算 47

1.5.2 复杂管路 50

1.6 流速和流量的测量 54

1.6.1 测速管 54

1.6.2 孔板流量计 56

1.6.3 文丘里流量计 58

1.6.4 转子流量计 60

习题 61

第二章 流体输送机械 69

2.1 离心泵 69

2.1.1 离心泵的工作原理 69

2.1.2 离心泵的理论压头 70

2.1.4 离心泵的特性曲线 73

2.1.3 离心泵的功率与效率 73

2.1.5 离心泵的工作点与流量调节 76

2.1.6 并联与串联操作 79

2.1.7 离心泵的安装高度 80

2.1.8 离心泵的类型与选用 82

2.2 往复泵 85

2.2.1 往复泵的构造及操作原理 85

2.2.2 往复泵的流量调节 85

2.3 其它化工用泵 87

2.3.1 正位移泵 87

2.3.2 非正位移泵 88

2.4.1 离心通风机、鼓风机与压缩机 90

2.4 气体输送机械 90

2.4.2 旋转鼓风机、压缩机与真空泵 93

2.4.3 往复压缩机 95

习题 98

第三章 机械分离和固体流态化 100

3.1 颗粒的沉降运动 100

3.1.1 流体绕过颗粒的流动 100

3.1.2 静止流体中颗粒的自由沉降 103

3.1.3 重力沉降设备 106

3.1.4 离心沉降 110

3.1.5 离心沉降设备 111

3.2.1 颗粒床层的特性 119

3.2 流体通过颗粒床层的流动 119

3.2.2 流体通过固定床的阻力 120

3.2.3 过滤 121

3.3 离心机 140

3.3.1 一般概念 140

3.3.2 离心机的结构与操作 141

3.4 固态流态化 143

3.4.1 流态化的基本概念 143

3.4.2 流动阻力 144

3.4.3 流化设备简介 150

3.4.4 气力输送简介 152

习题 154

4.1.2 传热过程 157

4.1.1 化工生产中的传热 157

4.1 概述 157

第四章 传热 157

4.2 热传导 158

4.2.1 傅里叶定律 158

4.2.2 导热系数 159

4.2.3 平壁热传导 160

4.2.4 圆筒壁的热传导 164

4.3 对流传热 166

4.3.1 对流传热分析 166

4.3.2 牛顿冷却定律和对流传热系数 166

4.3.3 对流传热的因次分析 167

4.3.4 对流传热系数的经验关联式 170

4.4.1 蒸气冷凝传热 177

4.4 有相变的对流传热 177

4.4.2 液体的沸腾传热 180

4.5 传热过程的计算 182

4.5.1 热量衡算 182

4.5.2 总传热速率微分方程 182

4.5.3 总传热系数 K 184

4.5.4 传热推动力和总传热速率方程 186

4.5.5 稳定传热的计算 191

4.5.6 不稳定传热计算 198

4.6 辐射传热 199

4.6.1 基本概念和定律 199

4.6.2 两固体间的辐射传热 201

4.7.1 间壁式换热器的类型 204

4.7 换热器 204

4.7.2 列管式换热器的选用 211

习题 219

第五章 蒸馏 223

5.1 概述 223

5.2 两组分理想物系气液平衡 224

5.2.1 两组分理想物系的气液平衡关系 224

5.2.2 两组分理想溶液的气液平衡相图 227

5.3 平衡蒸馏和简单蒸馏 229

5.3.1 平衡蒸馏 229

5.3.2 简单蒸馏 231

5.4.1 多次部分汽化、部分冷凝 232

5.4 精馏原理和流程 232

5.4.2 塔板的作用 234

5.4.3 精馏操作流程图 235

5.5 两组分连续精馏的计算 236

5.5.1 理论板的概念及恒摩尔流假定 236

5.5.2 物料衡算和操作线方程 237

5.5.3 进料热状况的影响 240

5.5.4 理论板层数的求法 242

5.5.5 回流比的影响与选择 247

5.5.6 理论板数的简捷计算 253

5.5.7 塔高和塔径的计算 255

5.5.8 两组分精馏的其它类型 256

5.5.9 精馏塔的操作和调节 262

5.5.10 精馏装置的热量衡算 263

5.6 间歇蒸馏 266

5.6.1 馏出液组成维持恒定的操作 266

5.6.2 回流比维持恒定的操作 267

5.7 板式塔 268

5.7.1 塔板结构 268

5.7.2 塔板的流体力学状况 269

习题 274

第六章 吸收 278

6.1 概述 278

6.2 气液相平衡 280

6.2.1 气体在液体中的溶解度 280

6.2.2 亨利定律 282

6.2.3 相平衡与吸收过程关系 285

6.3 吸收过程的速率 286

6.3.1 分子扩散与费克定律 286

6.3.2 等摩尔逆向扩散 287

6.3.3 组分 A 通过静止组分 B 的扩散 288

6.3.4 分子扩散系数 291

6.3.5 单相内的对流传质 293

6.3.6 两相间传质的双膜理论 295

6.3.7 总传质速率方程式 295

6.3.8 传质速率方程式的各种表示形式 298

6.4 吸收塔的计算 300

6.4.1 物料衡算与操作线方程 301

6.4.2 吸收剂的用量与最小液气比 302

6.4.3 填料层高度的计算 305

6.4.4 吸收塔操作计算 314

6.4.5 解吸塔的计算 316

6.5 填料塔 318

6.5.1 填料塔的结构及填料特性 319

6.5.2 填料塔内气液两相流动特性 321

6.5.3 塔径的计算 324

6.5.4 填料塔的附件 326

习题 332

7.1.1 固体物料的去湿方法 335

7.1.2 对流干燥特点 335

7.1 概述 335

第七章 干燥 335

7.2 湿空气的性质和湿度图 336

7.2.1 湿空气的性质 336

7.2.2 湿空气的 H-I 图 342

7.3 干燥过程的物料衡算和热量衡算 346

7.3.1 物料中含水量的表示方法 346

7.3.2 干燥器的物料衡算 346

7.3.3 干燥过程的热量衡算 348

7.3.4 干燥器出口状态的确定及干燥过程的计算 350

7.3.5 干燥系统的热效率 350

7.4 干燥速率与干燥时间 353

7.4.1 物料中所含水分的性质 353

7.4.2 恒定干燥条件下的干燥速率 354

7.4.3 恒定干燥条件下干燥时间的计算 356

7.5 干燥器 358

7.5.1 干燥器的主要类型 359

7.5.2 干燥器的选型 369

7.5.3 干燥器的设计 369

习题 374

第八章 其它化工单元操作过程 376

8.1 蒸发 376

8.1.1 基本概念 376

8.1.2 单效蒸发 377

8.1.3 多效蒸发 385

8.1.4 蒸发器的选型 385

8.2.1 基本概念 388

8.2 液液萃取 388

8.2.2 萃取过程的计算 393

8.2.3 萃取设备的选择 401

8.3 超临界萃取和液膜萃取 405

8.3.1 超临界萃取 405

8.3.2 液膜萃取 407

8.4 膜分离 409

8.4.1 各种膜分离过程简介 409

8.4.2 膜分离过程的主要传递机理 412

8.4.3 分离膜 413

8.4.4 膜组件 415

附录 421

参考文献 468