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1 绪论1

1.1　三传现象1

1.2　热质交换设备概述2

1.3　本门课程的主要研究内容5

思考题与习题5

2　传热传质过程6

2.1　传质的基本概念6

2.1.1 浓度6

2.1.2　整体流动速度与扩散速度9

2.1.3　分子扩散系数13

2.2　分子的扩散传递15

2.2.1　传质微分方程15

2.2.2　无化学反应的一维稳态分子扩散18

2.3　对流传质24

2.3.1　概述24

2.3.2　层流和湍流边界层及浓度边界层25

2.3.3　传质边界层的微分方程组27

2.3.4　边界层积分方程28

2.3.5　对流传质实验关联式30

2.3.6　干湿球温度计34

2.4　动量、热量和质量的传递类比35

2.4.1　湍流边界层内的三传过程35

2.4.2　三传问题的类比方法36

2.5　热质传递模型42

2.5.1 同时进行传热与传质的过程42

2.5.2　薄膜理论42

2.5.3　同一表面上传质速率对传热过程的影响43

2.5.4　刘伊斯关系式45

2.6　强化传热和场协同原则45

2.6.1　强化传热技术45

2.6.2　场协同原则50

2.7　间壁式换热器及其热工计算方法51

2.7.1　间壁式换热器的热工计算51

2.7.2　空气加热器的热工计算60

2.7.3　散热器的热工计算60

思考题与习题61

3　相变热质交换过程与设备65

3.1　沸腾和凝结换热基础65

3.1.1　大容器饱和沸腾65

3.1.2　大空间蒸汽凝结过程69

3.2　管内外强迫流动时的沸腾和凝结换热71

3.2.1　管内沸腾过程71

3.2.2　管内外凝结换热74

3.3　固液相变热质交换78

3.3.1　一维固液相变的基本原理及其分析方法79

3.3.2　多维固液相变问题86

3.3.3　冰蓄冷系统88

3.4　冷凝器和蒸发器92

3.4.1　冷凝器的种类和基本构造92

3.4.2　蒸发器的种类和基本构造97

3.4.3　蒸发器和冷凝器的热工计算101

3.4.4　强制通风空气冷却式冷凝器的设计及计算举例105

3.4.5　表面式蒸发器的设计与计算举例112

3.4.6　蒸发器的积霜工况及融霜方法115

思考题与习题117

4　空气与水之间热质交换过程与设备119

4.1　空气与水表面之间热质交换119

4.2　吸收的基础理论123

4.2.1　概述123

4.2.2　相律123

4.2.3　拉乌尔定律124

4.2.4　亨利定律124

4.2.5　吸收剂处理空气的方法126

4.3　吸附的基础理论及其应用127

4.3.1 吸附现象127

4.3.2　物理吸附与化学吸附127

4.3.3　对固体吸附剂的要求128

4.3.4　吸附时的传质及其主要影响因素129

4.3.5　固体吸附减湿129

4.3.6　吸附式制冷系统130

4.4　冷却塔132

4.4.1　冷却塔的构造及其工作过程132

4.4.2　冷却塔内水的降温过程133

4.4.3　冷却塔的热工计算134

4.5　喷雾室136

4.5.1　喷雾室构造及材料选择136

4.5.2　喷雾室的热工计算138

4.6　表冷器141

4.6.1　表冷器的结构和材料141

4.6.2　表冷器的热工计算142

4.7　液体除湿设备149

4.7.1　液体吸湿剂的性质与吸湿原理149

4.7.2　液体吸湿剂减湿系统150

4.7.3　液体吸湿过程与计算151

4.8　蒸发式冷凝器153

4.8.1　蒸发式冷凝器的种类与结构153

4.8.2　蒸发式冷凝器的工作原理和特点154

4.8.3　蒸发式冷凝器的设计计算155

思考题与习题160

附录162

附录1 双组分系统中气相扩散系数DAB162

附录2　部分水冷式表冷器的传热系数和阻力实验公式163

附录3　水冷式表面冷却器的E′值164

附录4　JW型表面冷却器技术数据164

参考文献165