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绪论1

1流体的流动与输送11

1.1概述11

1.2流体静力学方程12

1.2.1流体的性质12

1.2.2流体的压强13

1.2.3流体静力学基本方程14

1.2.4流体静力学方程的应用16

1.3流体流动的基本方程18

1.3.1流量与流速18

1.3.2粘度20

1.3.3流体流动的类型及其判断22

1.3.4流动边界层24

1.3.5流体稳定流动时的连续性方程26

1.3.6流体流动过程的能量守恒和转化（伯努利方程式）26

1.4流速与流量的测量32

1.4.1测速管32

1.4.2孔板流量计33

1.4.3转子流量计35

1.5流体流动时的阻力37

1.5.1管路的沿程阻力37

1.5.2非圆形管内的流体阻力46

1.5.3局部阻力46

1.5.4乌氏粘度计测粘度的原理51

1.6管路计算52

1.6.1管路计算的类型和基本方法52

1.6.2简单管路的计算53

1.6.3复杂管路的计算55

1.7两相流动56

1.7.1球形颗粒在流体中运动时的阻力56

1.7.2曳力系数与雷诺数的关系57

1.7.3重力沉降58

1.7.4固体流态化61

1.8流体输送设备69

1.8.1离心泵70

1.8.2离心压缩机80

1.8.3往复压缩机和往复泵82

1.8.4其他常用流体输送设备88

习题91

讨论题96

本章符号说明97

2传热过程和传热设备99

2.1概述99

2.1.1化工生产中的传热99

2.1.2热传递的基本方式101

2.1.3热量衡算101

2.1.4稳定与不稳定传热101

2.2热传导102

2.2.1基本概念与傅里叶定律102

2.2.2热导率103

2.2.3通过平壁的稳定热传导106

2.2.4通过圆筒壁的稳定热传导109

2.3对流传热113

2.3.1基本概念与牛顿冷却定律113

2.3.2用量纲分析法求无相变时流体的给热系数α115

2.3.3管内强制对流时的给热系数116

2.3.4大空间自然对流传热119

2.3.5保温层的临界直径120

2.4辐射传热121

2.4.1基本概念与定律121

2.4.2物体间的辐射传热124

2.4.3对流和辐射的联合传热126

2.5热交换过程的传热计算128

2.5.1热交换器的传热机理和传热基本方程式128

2.5.2总传热系数130

2.5.3传热的平均温度差132

2.5.4传热面积的计算135

2.5.5热交换设备137

2.5.6热交换过程的强化途径142

习题144

讨论题148

本章符号说明148

3精馏149

3.1传质分离过程149

3.1.1混合物的类型、分离方法和分离目的149

3.1.2混合物组成的表示方法149

3.1.3精馏概述151

3.2双组分溶液的气液相平衡152

3.2.1气液平衡时的自由度152

3.2.2气相为理想气体、液相为理想溶液时的气液平衡153

3.2.3液相为非理想溶液的气液平衡简介158

3.3平衡蒸馏和简单蒸馏160

3.3.1平衡蒸馏（闪蒸）160

3.3.2简单蒸馏163

3.4双组分连续精馏的分析和计算165

3.4.1精馏原理165

3.4.2精馏过程的物料衡算168

3.4.3精馏段操作线方程170

3.4.4理论塔板和理论塔板数176

3.4.5回流比的影响和选择181

3.4.6理论塔板数的简捷算法185

3.4.7实际塔板数与塔板效率187

3.4.8连续精馏装置的热量衡算189

3.4.9两组分精馏过程的几种特殊情况191

3.5间歇精馏194

3.5.1回流比恒定的间歇精馏194

3.5.2馏出液组成恒定的间歇精馏197

3.6两组分精馏的操作型计算与操作199

3.6.1两组分精馏的操作型计算199

3.6.2连续精馏操作条件的优化201

3.7特殊精馏205

3.7.1恒沸精馏205

3.7.2萃取精馏206

3.7.3加盐精馏和加盐萃取精馏207

3.7.4水蒸气蒸馏208

习题209

讨论题214

本章符号说明215

4吸收217

4.1概述217

4.2气液相平衡218

4.2.1气液平衡关系（溶解度曲线）218

4.2.2亨利定律220

4.2.3相平衡与吸收过程的关系224

4.3传质机理和传质速率225

4.3.1分子扩散226

4.3.2对流扩散231

4.4两相间的传质233

4.4.1双膜理论233

4.4.2吸收传质速率方程234

4.4.3其他传质理论简介240

4.5吸收塔的设计及计算242

4.5.1吸收塔的物料衡算及操作线方程243

4.5.2吸收剂的选择和用量244

4.5.3塔径的确定247

4.5.4吸收塔填料层高度的计算247

4.5.5理论级数与塔高的计算255

4.5.6吸收过程的操作型计算257

4.5.7解吸259

4.6多组分吸收与化学吸收262

4.6.1多组分吸收262

4.6.2化学吸收264

习题264

讨论题268

本章符号说明269

5气液传质设备270

5.1填料塔270

5.1.1填料塔结构271

5.1.2填料271

5.1.3填料塔的附件275

5.1.4填料塔的流体力学特性276

5.1.5填料塔的传质与塔高的计算280

5.2板式塔280

5.2.1板式塔结构281

5.2.2常用塔板类型281

5.2.3板式塔主要工艺尺寸的计算285

习题293

本章符号说明294

6化学反应工程学296

6.1概述296

6.1.1化学反应器的作用296

6.1.2化学反应工程学的研究对象与方法296

6.2基本反应器297

6.2.1化学反应器的类型297

6.2.2几种典型的基本反应器298

6.3物料在反应器内的流动模型301

6.3.1全混流模型301

6.3.2平推流模型301

6.3.3轴向返混模型302

6.3.4多釜串联流动模型302

6.4均相反应器的计算303

6.4.1间歇釜式反应器303

6.4.2连续操作的管式反应器306

6.4.3连续操作的搅拌釜308

6.4.4多釜串联反应器310

6.5理想均相反应器的优化选择314

6.5.1以生产强度为优化目标选择反应器314

6.5.2以产率和选择性为优化目标选择反应器317

6.6物料停留时间分布和流动模型321

6.6.1物料返混合停留时间分布321

6.6.2停留时间分布的测定方法326

6.6.3理想反应器的停留时间分布330

6.6.4停留时间分布在非理想流动均相反应器中的应用和计算335

6.7非理想流动反应器内的流动模型——扩散模型339

6.7.1扩散模型339

6.7.2扩散模型参数的确定341

6.8气固相催化反应器343

6.8.1固定床催化反应器344

6.8.2流化床催化反应器357

习题362

本章符号说明364

7膜分离过程366

7.1膜分离概述366

7.1.1膜分离概况366

7.1.2膜分离机理367

7.1.3膜的种类和结构368

7.1.4膜分离组件369

7.2微滤371

7.3超滤372

7.4纳滤和反渗透373

7.5气体分离374

7.6渗透汽化376

7.7电渗析377

习题380

本章符号说明380

本书配套多媒体课件简介382

附录387

附录1 化工常用法定计量单位387

附录2 常用单位的换算387

附录3 某些气体的重要物理性质390

附录4 某些液体的重要物理性质391

附录5 干空气的物理性质（101.33 kPa）394

附录6 水的物理性质395

附录7 饱和水蒸气表（按温度排列）396

附录8 饱和水蒸气表（按压强排列）397

附录9 一些有机物的蒸气压399

附录10 常用固体材料的密度和比热容400

附录11 某些固体材料的热导率401

附录12 某些液体的热导率402

附录13 某些气体和蒸气的热导率403

附录14 管内流体常用流速范围404

附录15 列管换热器的传热系数的参考值404

附录16 壁面污垢的热阻406

附录17 管子规格（摘录）407

附录18 泵规格（摘录）409

附录19 4-72型离心通风机规格（摘录）416

附录20 某些工业管道的绝对粗糙度417

附录21 泰勒标准筛的规格418

附录22 换热器规格（摘录）418

参考文献421