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目录1

绪论1

第1章　流体流动7

1.1　概述7

1.1.1　流体及其特征7

1.1.2　连续介质模型7

1.1.3　流体力学与“流体流动”7

1.2　流体静力学8

1.2.1　流体静压强8

1.2.3　流体静力学基本方程9

1.2.2　流体密度9

1.2.4 　U形压差计12

1.3　流体流动的基本概念13

1.3.1　流体在流道中的流量与流速13

1.3.2　定态与非定态流动14

1.3.3　流线14

1.3.4　流体黏度15

1.3.5　流动型态17

1.3.6　流体在圆直管内流动的流速侧形与流动阻力18

1.4　流体流动过程的物料衡算与机械能衡算20

1.4.1　连续性方程20

1.4.2　理想流体流动的机械能守恒20

1.4.3　真实流体流动的机械能守恒24

1.5 圆直管内流体层流时的流速分布与阻力计算26

1.6　圆直管内湍流的流速分布与阻力计算28

1.6.1 涡流黏度与圆直管内湍流的流速分布28

1.6.2　流体沿壁流动的速度边界层29

1.6.3　量纲分析方法30

1.6.4　摩擦系数图33

1.6.5　流体沿程阻力计算35

1.6.6　局部阻力计算35

1.6.7　流体流过非圆形截面管道的阻力计算37

1.7　管路计算38

1.7.1　管路的分类和管路计算图表38

1.7.2　简单管路计算39

1.7.3　并联管路计算44

1.7.4　分支管路计算45

1.7.5　变密度流体的简单管路计算46

1.8　流速与流量测定48

1.8.1　毕托管48

1.8.2　文丘里流量计48

1.8.3　孔板流量计50

1.8.4　转子流量计50

本章主要符号说明52

习题53

2.1.2　离心泵与离心式风机简介59

2.1.1　流体输送机械的作用59

第2章　流体输送机械59

2.1　概述59

2.1.3　离心力场中流体修正压强的分布规律60

2.2　离心泵操作性能的基本方程62

2.2.1　速度三角形62

2.2.2　欧拉方程63

2.3　实际离心泵的性能曲线65

2.3.1　离心泵操作性能参量65

2.3.2　离心泵的各项效率分析65

2.3.3　各种叶片类型离心泵的操作性能比较66

2.3.4　实测的离心泵性能曲线67

2.3.5　转速改变或叶轮切削对离心泵性能曲线的影响68

2.3.6　液体性质对离心泵特性的影响69

2.4　离心泵的操作69

2.4.1　灌泵及对汲入管路的要求69

2.4.2　离心泵的工作点70

2.4.3　离心泵的串联操作71

2.4.4　离心泵的并联操作72

2.5　离心泵的安装高度限制73

2.5.1　离心泵的安装高度问题73

2.5.3　离心泵正常操作必须满足的条件74

2.5.4　离心泵最大安装高度计算74

2.5.2　气蚀现象74

2.6　离心泵的类型与选型76

2.6.1　离心泵的类型76

2.6.2　离心泵的选型77

2.7　离心式风机78

2.7.1　使用风机的目的及离心式风机的分类78

2.7.2　离心式风机主要性能参量与性能曲线78

2.7.3　离心式风机选型计算80

2.8　其他类型的泵与风机82

2.8.1　往复泵82

2.8.4　旋涡泵84

2.8.2　隔膜泵84

2.8.3　齿轮泵84

2.8.5　罗茨鼓风机85

2.8.6　纳氏泵85

2.8.7　水环真空泵85

2.8.8　喷射泵86

本章主要符号说明86

习题87

第3章　颗粒流体力学基础与机械分离91

3.1 固体颗粒的几何特性与筛分分析91

3.1.1　单颗粒的几何特性91

3.1.2　筛分分析与颗粒群的几何特性93

3.2　流体通过固定床层的流动96

3.3　悬浮液滤饼过滤98

3.3.1　悬浮液滤饼过滤的操作特点98

3.3.2　悬浮液滤饼过滤的物料衡算98

3.3.3　过滤速率基本方程式99

3.3.4　间歇式过滤设备101

3.3.5　叶滤机的过滤、洗涤过程计算和最大产率问题103

3.3.6　板框式压滤机的过滤、洗涤过程计算和最大产率问题105

3.3.7　过滤常量的测定106

3.3.8　先恒速后恒压过滤109

3.3.9　连续式过滤设备109

3.3.10　过滤操作的改进111

3.4　颗粒沉降与沉降分离设备112

3.4.1　重力沉降速度112

3.4.2　重力沉降室117

3.4.3　离心沉降速度118

3.4.4　旋风分离器118

3.5　固体流态化124

3.5.1　固体流态化现象124

3.5.2 固体流态化的流体力学特性126

本章主要符号说明129

习题131

4.1.3　传热的基本方式134

4.1.2　加热介质与冷却介质134

第4章　传热及换热器134

4.1.1　传热在化工生产中的应用134

4.1　概述134

4.1.4　冷、热流体热交换形式135

4.1.5　传热速率与热通量136

4.1.6　定态传热与非定态传热136

4.2　热传导137

4.2.1　热传导的基本概念137

4.2.2　傅里叶定律137

4.2.3　热导率138

4.2.4　平壁的热传导139

4.2.5　圆筒壁的热传导141

4.3　对流传热概述142

4.3.1　给热和给热的类型142

4.3.2　给热速率与给热系数144

4.4　无相变流体的给热144

4.4.1　影响给热的因素144

4.4.2　温度边界层145

4.4.3　与给热有关的特征数及特征数关联式的确定方法145

4.4.4　流体在管内强制对流给热148

4.4.5　流体在管外强制对流给热151

4.4.6　大空间自然对流给热153

4.5　有相变流体的给热155

4.5.1　蒸汽冷凝给热155

4.5.2　液体沸腾给热159

4.6　辐射传热161

4.6.1　辐射传热的基本概念与定律161

4.6.2　固体壁面间的辐射传热164

4.6.3　对流与辐射并联传热167

4.7　串联传热过程计算168

4.7.1　传热速率方程168

4.7.2　热量衡算168

4.7.3　传热系数169

4.7.4　换热器的平均温度差172

4.7.5　传热效率法176

4.8　换热器181

4.8.1　间壁式换热器181

4.8.2　换热器传热过程的强化187

4.8.3　列管式换热器设计与选型原则188

本章主要符号说明195

习题197

第5章　蒸发201

5.1　蒸发设备202

5.1.1　蒸发器202

5.1.2　蒸发辅助设备206

5.2.1　溶液沸点和温度差损失207

5.2　单效蒸发207

5.2.2　单效蒸发的计算209

5.3　多效蒸发212

5.3.1　多效蒸发操作流程212

5.3.2　多效蒸发的计算213

5.3.3　多效蒸发效数的限制223

5.4　蒸发器生产能力和生产强度223

5.4.1　生产能力223

5.4.2　生产强度224

5.4.3　提高生产强度的途径224

5.5.2　二次蒸汽的再压缩225

5.5　蒸发操作的其他节能措施225

5.5.1　额外蒸汽引出225

5.5.3　冷凝水热量的利用226

本章主要符号说明226

习题227

第6章　气体吸收228

6.1　概述228

6.1.1　吸收与传质228

6.1.2　物理吸收与化学吸收228

6.2.1　平衡溶解度图229

6.2 气液相平衡229

6.1.4　溶剂的选择229

6.1.3　吸收与解吸229

6.2.2　过程方向判断与过程推动力232

6.3　分子扩散233

6.3.1　分子扩散速率——费克定律233

6.3.2　分子扩散传质速率234

6.3.3　组分在气相中的分子扩散系数237

6.3.4　组分在液相中的分子扩散系数239

6.4　对流传质240

6.4.1　吸收过程中溶质气体由气相转移至液相的过程240

6.4.2　吸收机理模型240

6.4.3　对流传质速率242

6.4.4　总传质系数243

6.5　在填料塔中低浓度气体吸收过程的计算245

6.5.1　填料塔简介245

6.5.2　低浓度气体吸收的特点245

6.5.3　物料衡算——操作线方程245

6.5.4　填料层高度的计算式246

6.5.5　传质单元高度的计算247

6.5.6　传质单元数的计算248

6.5.7　填料吸收塔的设计型计算251

6.5.8　填料吸收塔的操作型计算255

6.5.9　其他吸收流程257

6.6.1　气体解吸的特点与常用的解吸方法259

6.6.2　逆流气体解吸塔的计算259

6.7　高浓度气体吸收259

6.7.1　高浓度气体吸收的特点259

6.6　气体解吸259

6.7.2　高浓度气体吸收过程计算260

本章主要符号说明262

习题263

7.1　概述267

7.1.1　蒸馏原理与蒸馏操作267

第7章　液体蒸馏267

7.1.2　闪蒸268

7.2　双组分物系的汽液相平衡269

7.2.1　理想物系的汽液相平衡269

7.2.2　非理想物系的汽液相平衡273

7.3　双组分简单蒸馏276

7.4　双组分液体连续精馏277

7.4.1　精馏原理与过程分析277

7.4.2　基本型连续精馏塔的设计型计算284

7.4.3　基本型连续精馏塔的操作型计算291

7.4.4　其他类型的连续精馏293

7.5.1　间歇精馏过程特点299

7.5.2　xD恒定的间歇精馏299

7.5　双组分间歇精馏299

7.5.3　R恒定的间歇精馏300

7.6　特殊精馏301

7.6.1　萃取精馏302

7.6.2　恒沸精馏303

7.6.3　反应精馏304

7.6.4　分子蒸馏306

本章主要符号说明308

习题309

8.1.1　填料塔简介313

8.1　填料塔313

第8章　塔设备313

8.1.2　填料的种类与特性314

8.1.3　填料层内气液逆流的流体力学特性317

8.1.4　填料层内的气液传质321

8.1.5　填料塔的附属设备326

8.2　板式塔综述328

8.2.1　板式塔的气液流动类型328

8.2.2 几种主要板式塔型简介328

8.3　筛板塔330

8.3.1　筛板塔的结构330

8.3.2　筛板塔正常操作的气液流量范围333

8.3.3　筛板塔的设计340

8.4　浮阀塔342

8.4.1　浮阀塔的结构342

8.4.2　浮阀塔正常操作的气液流量范围343

8.5　塔板效率345

8.5.1　塔板效率的不同表示方法及其应用345

8.5.2　提高塔器操作传质效果须注意的问题346

8.5.3　总板效率的经验图线347

本章主要符号说明348

习题349

9.1.2　工业萃取过程351

9.1.1 液液萃取原理351

9.1　概述351

第9章　液液萃取351

9.1.3　萃取过程的经济性352

9.2　液液相平衡原理352

9.2.1　三角形相图352

9.2.2　三角形相图在单级萃取中的应用356

9.3　萃取过程计算358

9.3.1　萃取级内过程的数学描述358

9.3.2　多级错流萃取359

9.3.3　多级逆流萃取361

9.3.4　连续接触逆流萃取364

9.4　萃取设备365

9.4.1　常用萃取设备366

9.4.2　萃取设备的选择371

9.5　萃取过程的新进展372

9.5.1　超临界流体萃取372

9.5.2　反胶束萃取374

9.5.3　双水相萃取374

本章主要符号说明375

习题376

第10章　固体干燥379

10.1　湿空气的性质和湿度图380

10.1.1　湿空气的性质380

10.1.2　湿空气的“I-H”图及其应用384

10.2　干燥过程的物料衡算和热量衡算387

10.2.1　物料衡算387

10.2.2　热量衡算389

10.2.3　干燥器出口空气状态的确定390

10.2.4　干燥器的热效率和干燥效率391

10.3　干燥速率和干燥时间393

10.3.1　物料中所含水分的性质394

10.3.2　干燥速率及其影响因素395

10.3.3　恒定干燥条件下干燥时间的计算399

10.4　干燥器401

10.4.1　干燥器的主要型式401

10.4.2　干燥器设计原则与举例405

本章主要符号说明411

习题413

第11章 吸附416

11.1　概述416

11.1.1　吸附现象及其工业应用416

11.1.2　常用吸附剂417

11.2　吸附平衡418

11.2.1　吸附等温线418

11.2.2　单一气体（或蒸汽）的吸附平衡421

11.2.3　液相吸附平衡421

11.3.2　吸附速率422

11.3　吸附机理和吸附速率422

11.3.1　吸附机理422

11.3.3　吸附的传质速率方程423

11.4　吸附设备与吸附过程计算424

11.4.1 固定床吸附器与固定床吸附过程计算424

11.4.2　移动床吸附器与移动床吸附过程计算429

本章主要符号说明431

第12章　膜分离技术433

12.1　概述433

12.1.1　膜的概念433

12.1.2　膜分离技术发展简史433

12.1.3　各种膜分离过程简介434

12.1.4　膜分离设备435

12.2　反渗透437

12.2.1　反渗透过程437

12.2.2　反渗透过程的操作441

12.2.3　反渗透的应用443

12.3　超滤和微滤444

12.3.1　过程原理444

12.3.2　过程与操作445

12.3.3　应用446

12.4.1　电渗析原理447

12.4 电渗析447

12.4.2　离子交换膜及其性质449

12.4.3　电渗析设备与操作450

12.4.4　电渗析的应用452

12.5　其他膜过程454

12.5.1　气体膜分离454

12.5.2　渗透汽化455

12.5.3　液膜分离技术456

本章主要符号说明458

附录460

1．单位换算460

3．水在不同温度下的黏度464

2．水的物理性质464

4．干空气的物理性质（p＝101.3kPa）465

5．饱和水蒸气表（以温度为准）466

6．饱和水蒸气表（以压强为准）467

7．某些无机物水溶液的表面张力σ×103/（N/m）（达因／厘米）468

8．某些有机液体的相对密度（液体密度与4℃水的密度之比）469

9．有机液体的表面张力共线图470

10．液体黏度共线图472

11．液体的比热容474

12．蒸发潜热（汽化热）476

13．气体黏度共线图（常压下用）477

14．101.3kPa压强下气体的比热容478

15．某些液体的热导率479

16．某些固体物质的黑度480

17．某些固体材料的热导率481

18．常用固体材料的密度和比热容482

19．某些气体溶于水的亨利系数483

20．某些二元物系的汽液平衡组成483

21．管子规格484

22．SI型离心泵性能表486

23．管壳式热交换器系列标准（摘录）490

24．标准筛目491

参考文献493