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第一章 简介1

1.1 发展史1

1.2 过程工程师的任务2

1.3 什么是数学模型3

1.4 模拟6

1.5 范围、结构和先决条件8

1.6 数值方法10

1.7 关于计算机程序的要求10

参考文献11

符号13

第二章 气体和液体性质的估算13

2.1 引言14

2.2 气体的容量性质15

2.2.1 纯气体15

2.2.2 气体混合物24

2.3 液体的容量性质30

2.3.1 纯液体30

2.3.2 液体混合物32

2.4 气体和蒸气的逸度33

2.4.1 纯气体33

2.4.2 气体混合物34

2.5 液体的逸度37

2.6 焓的估算39

2.6.1 气体及其混合物40

2.6.2 纯液体及其混合物41

2.7 蒸气压关系式42

2.8 蒸发焓44

2.9 相平衡45

2.9.1 汽-液相平衡45

2.9.2 二元参数的估算51

2.9.3 K值的估算58

2.9.4 液-液平衡66

参考文献69

程序P-2.1—P-2.995

第三章 传质操作96

符号96

3.1 引言99

3.2 蒸馏99

3.2.1 简单的二元计算99

3.2.2 多组分物系114

3.2.3 闪蒸计算115

3.2.4 多组分逐级计算123

3.3 气体吸收136

3.3.1 板式塔中的吸收和解吸137

3.3.2 填料塔中的吸收143

3.4 液体萃取151

3.4.1 单级接触151

3.4.2 多级计算153

3.4.3 填料塔中的萃取159

参考文献160

程序P-3.1—P-3.5162

第四章 管道中流体的流动198

符号198

4.1 引言200

4.2.1 不可压缩流体的流动201

4.2 管道中牛顿流体的流动201

4.2.2 管径的计算203

4.3 可压缩流体流动中的压降206

4.4 管道中非牛顿流体的流动209

4.4.1 Bingham塑性流体209

4.4.2 幂定律流体210

4.4.3 普遍化的雷诺准数212

4.4.4 非牛顿流动的管径计算213

4.5 管网计算215

4.6 两相流系统220

4.6.1 气-液流动221

4.6.2 固-液流动226

4.6.3 气-固流动229

参考文献236

程序P-4.1—P-4.8256

第五章 传热257

符号257

5.1 引言260

5.2 无相变的壳管式换热器263

5.2.1 管方传热系数266

5.2.2 壳方传热系数267

5.2.3 壳管式换热器的压降271

5.3 冷凝器279

5.3.1 单一的纯蒸气280

5.3.2 过热蒸气283

5.3.3 凝液的过冷284

5.3.4 蒸气混合物284

5.3.5 部分冷凝器285

5.3.6 冷凝器的计算287

5.3.7 沸腾冷剂290

5.3.8 冷凝器的计算方法290

5.4 再沸器298

5.4.1 沸腾传热系数299

5.4.2 立式热虹吸再沸器300

5.4.3 立式再沸器的计算303

5.5.1 气体的发射率和吸收率307

5.5 用于工业炉307

5.5.2 表面的发射率309

5.5.3 换热面的计算311

5.5.4 总能量平衡318

5.5.5 热通量分布319

参考文献324

程序P-5.1—p-5.4326

第六章 化学反应工程368

符号368

6.2 反应度371

6.1 引言371

6.3 化学反应平衡373

6.3.1 独立反应373

6.3.2 化学平衡计算376

6.4 速率数据分析379

6.4.1 积分法380

6.4.2 微分法381

6.4.3 非基元反应386

6.4.4 速率常数与温度的关系387

6.5 理想反应器模型387

6.5.2 管式反应器388

6.5.1 理想间歇反应器388

6.5.3 连续流动搅拌槽型反应器389

6.5.4 半间歇反应器390

6.6 化学反应器的非理想性395

6.6.1 停留时间分布395

6.6.2 寿命分布函数395

6.6.3 RTD函数的实验测定397

6.6.4 连续搅拌槽型反应器398

6.6.5 管式反应器405

6.7 用停留时间分布分析反应器性能406

6.8 均相反应器中温度的影响409

6.8.2 理想连续搅拌槽型反应器410

6.8.1 理想间歇反应器410

6.8.3 活塞流管式反应器411

6.9 非均相系统417

6.9.1 速率数据分析417

6.9.2 固定床反应器419

6.9.3 催化剂的失活423

6.10 流化床反应器429

6.10.1 两相模型430

6.10.2 不均匀气泡435

6.10.3 三相模型435

参考文献438

程序P-6.1—P-6.10440

第七章 化工过程模拟470

7.1 引言470

7.2 过程模拟技术471

7.2.1 序贯模块法471

7.2.2 联立模块法473

7.2.3 联立方程法(面向方程法)474

7.3 分隔和切断474

7.3.1 大系统的分解475

7.3.2 切断477

7.4.1 模拟系统的结构485

7.4 流程模拟系统485

7.4.2 物理性质和热力学软件包488

7.4.3 加速收敛的方法492

7.5 发展趋势494

参考文献496

附录 数值方法499

A.1 矩阵法499

A.1.1 矩阵表示法和线性方程组的解499

A.1.2 线性独立和矩阵的秩502

A.1.3 一阶线性常微分布方程组的应用503

A.2.1 牛顿-拉夫森法504

A.2 方程组的解504

A.2.2 多变量牛顿-拉夫森法505

A.2.3 Broyden法506

A.2.4 加速收敛速率508

A.3 多项式近似508

A.3.1 最小二乘法509

A.3.2 正交多项式510

A.3.3 样条插值函数512

A.3.4 数值微分514

A.4 数值积分514

A.4.2 Simpson公式515

A.4.1 梯形公式515

A.5 常微分方程组516

A.5.1 一阶方程组516

A.5.2 高阶方程521

A.6 函数极值522

A.6.1 一维问题523

A.6.2 多维问题526

A.7 计算误差528

参考文献530

子程序名称索引531

主题索引533