緒論1 0.1化工原理課程的基本內(nèi)容及特點(diǎn)1 0.1.1單元操作1 0.1.2化工原理與其他課程的關(guān)系2 0.1.3化工原理課程的任務(wù)及特點(diǎn)2 0.2單位制與單位換算3 0.2.1單位制3 0.2.2單位換算3 0.2.3量綱分析3 0.3化工原理的基本概念及定律4 0.3.1平衡關(guān)系及過(guò)程速率4 0.3.2質(zhì)量衡算4 0.3.3能量衡算5 0.4化工原理課程的研究方法6 第1章流體流動(dòng)原理及應(yīng)用7 1.1流體的基本特性7 1.1.1連續(xù)性假設(shè)7 1.1.2流體力學(xué)的基本概念7 1.2流體靜力學(xué)及應(yīng)用7 1.2.1流體密度8 1.2.2流體靜壓強(qiáng)8 1.2.3流體靜力學(xué)基本方程9 1.2.4流體靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用11 1.3流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)15 1.3.1流量與流速15 1.3.2穩(wěn)態(tài)流動(dòng)與非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)15 1.3.3牛頓黏性定律16 1.3.4流動(dòng)形態(tài)與雷諾數(shù)18 1.3.5流體在圓形管中的流動(dòng)特性19 1.3.6邊界層理論21 1.3.7流體在圓形管中的速度分布22 1.4流體流動(dòng)的質(zhì)量與能量衡算25 1.4.1質(zhì)量衡算25 1.4.2總能量衡算26 1.4.3機(jī)械能衡算27 1.5流體流動(dòng)阻力31 1.5.1直管阻力計(jì)算通式32 1.5.2圓形管內(nèi)層流阻力計(jì)算33 1.5.3圓形管內(nèi)湍流阻力計(jì)算33 1.5.4非圓形管阻力計(jì)算37 1.5.5管路上的局部阻力39 1.5.6管路系統(tǒng)總阻力計(jì)算42 1.6流體輸送管路的計(jì)算45 1.6.1管路組成46 1.6.2簡(jiǎn)單管路計(jì)算47 1.6.3復(fù)雜管路計(jì)算50 1.7流體動(dòng)力學(xué)在工程上的應(yīng)用52 1.7.1流速的測(cè)量52 1.7.2流量的測(cè)量54 閱讀資料61 習(xí)題67 思考題72 符號(hào)說(shuō)明72 第2章流體輸送機(jī)械74 2.1概述74 2.2離心泵74 2.2.1離心泵的主要部件和工作原理74 2.2.2離心泵的基本方程76 2.2.3離心泵的主要性能參數(shù)與特性曲線79 2.2.4離心泵的安裝高度限制85 2.2.5離心泵在管路中的運(yùn)行88 2.2.6離心泵的類型與選用93 2.3離心式氣體輸送機(jī)械98 2.3.1概述98 2.3.2離心式通風(fēng)機(jī)98 2.3.3離心式鼓風(fēng)機(jī)與壓縮機(jī)102 2.4其他類型輸送機(jī)械102 2.4.1其他類型泵102 2.4.2其他類型氣體輸送機(jī)械108 閱讀資料115 習(xí)題118 思考題121 符號(hào)說(shuō)明121 第3章固體顆粒流體力學(xué)基礎(chǔ)與機(jī)械分離123 3.1固體顆粒特性123 3.1.1單一顆粒的特性123 3.1.2顆粒群的特性124 3.1.3粒徑測(cè)量125 3.2固體顆粒在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力128 3.3沉降分離原理及設(shè)備129 3.3.1重力沉降129 3.3.2離心沉降135 3.4過(guò)濾分離原理及設(shè)備143 3.4.1過(guò)濾操作原理143 3.4.2過(guò)濾基本方程145 3.4.3過(guò)濾過(guò)程計(jì)算146 3.4.4過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定149 3.4.5過(guò)濾設(shè)備150 3.4.6濾餅洗滌155 3.4.7過(guò)濾生產(chǎn)能力156 3.5其他機(jī)械分離技術(shù)157 3.5.1靜電除塵157 3.5.2濕法捕集159 3.5.3慣性分離161 閱讀資料161 習(xí)題165 思考題166 符號(hào)說(shuō)明167 第4章傳熱原理及應(yīng)用168 4.1傳熱基本概念168 4.1.1傳熱在過(guò)程工業(yè)中的應(yīng)用168 4.1.2傳熱基本方式168 4.1.3傳熱速率與熱通量168 4.1.4穩(wěn)態(tài)傳熱與非穩(wěn)態(tài)傳熱169 4.1.5冷熱流體接觸方式及換熱器簡(jiǎn)介169 4.1.6載熱體及其選擇170 4.2熱傳導(dǎo)171 4.2.1熱傳導(dǎo)基本概念171 4.2.2傅里葉定律172 4.2.3固體平壁穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)174 4.2.4固體圓筒壁穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)176 4.3對(duì)流傳熱179 4.3.1對(duì)流傳熱機(jī)理和對(duì)流傳熱系數(shù)179 4.3.2對(duì)流傳熱系數(shù)的影響因素181 4.3.3對(duì)流傳熱系數(shù)的特征數(shù)關(guān)聯(lián)182 4.4流體無(wú)相變時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)184 4.4.1流體在管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流傳熱184 4.4.2流體在管外強(qiáng)制對(duì)流傳熱188 4.5流體有相變時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)191 4.5.1蒸汽冷凝傳熱191 4.5.2液體沸騰傳熱194 4.6間壁式換熱器傳熱計(jì)算195 4.6.1間壁式換熱簡(jiǎn)介195 4.6.2熱量衡算196 4.6.3總傳熱速率方程197 4.6.4總傳熱系數(shù)K的計(jì)算198 4.6.5傳熱計(jì)算方法201 4.6.6換熱器工藝計(jì)算208 4.7輻射傳熱212 4.7.1輻射傳熱基本概念212 4.7.2物體的輻射能力213 4.7.3物體間的輻射傳熱215 4.7.4對(duì)流與輻射聯(lián)合傳熱218 4.8換熱設(shè)備219 4.8.1間壁式換熱器219 4.8.2熱管換熱器226 4.8.3強(qiáng)化傳熱技術(shù)227 4.8.4管殼式換熱器的設(shè)計(jì)及選型229 閱讀資料236 習(xí)題241 思考題244 符號(hào)說(shuō)明244 第5章蒸發(fā)246 5.1單效蒸發(fā)246 5.1.1溶液沸點(diǎn)及溫度差損失246 5.1.2物料衡算與熱量衡算247 5.1.3蒸發(fā)器的傳熱面積248 5.2多效蒸發(fā)248 5.2.1多效蒸發(fā)的流程249 5.2.2多效蒸發(fā)的計(jì)算250 5.2.3多效蒸發(fā)的適宜效數(shù)256 5.3蒸發(fā)過(guò)程的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度257 5.3.1生產(chǎn)能力257 5.3.2生產(chǎn)強(qiáng)度257 5.3.3提高生產(chǎn)強(qiáng)度的途徑258 5.4蒸發(fā)操作的其他節(jié)能措施258 5.4.1抽取額外蒸汽258 5.4.2二次蒸汽的再壓縮258 5.4.3冷凝水的利用259 5.5蒸發(fā)設(shè)備260 5.5.1循環(huán)型蒸發(fā)器260 5.5.2單程型蒸發(fā)器261 5.5.3蒸發(fā)設(shè)備及技術(shù)新進(jìn)展264 5.5.4蒸發(fā)器選型265 5.6蒸發(fā)應(yīng)用266 5.6.1燒堿增濃266 5.6.2廢水處理268 5.6.3生物溶液的蒸發(fā)268 閱讀資料269 習(xí)題271 思考題272 符號(hào)說(shuō)明272 第6章固體流態(tài)化274 6.1概述274 6.1.1固體流態(tài)化現(xiàn)象274 6.1.2固體流態(tài)化的基本特征和影響因素276 6.2流化床的流體力學(xué)特性283 6.2.1氣固密相流化床特性283 6.2.2氣體混合及其停留時(shí)間分布291 6.2.3噴動(dòng)床特性294 6.3氣力輸送300 6.3.1吸引式300 6.3.2壓送式301 6.3.3流態(tài)化壓送式302 6.3.4脈沖栓流式302 6.4固體流態(tài)化的工業(yè)應(yīng)用304 6.4.1物理過(guò)程的應(yīng)用304 6.4.2化學(xué)原料合成反應(yīng)309 6.4.3自然資源的加工311 附錄315 參考文獻(xiàn)349