緒論1 0.1化工原理課程的基本內(nèi)容及特點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)流動與非穩(wěn)態(tài)流動15 1.3.3牛頓黏性定律16 1.3.4流動形態(tài)與雷諾數(shù)18 1.3.5流體在圓形管中的流動特性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機械能衡算27 1.5流體流動阻力31 1.5.1直管阻力計算通式32 1.5.2圓形管內(nèi)層流阻力計算33 1.5.3圓形管內(nèi)湍流阻力計算33 1.5.4非圓形管阻力計算37 1.5.5管路上的局部阻力39 1.5.6管路系統(tǒng)總阻力計算42 1.6流體輸送管路的計算45 1.6.1管路組成46 1.6.2簡單管路計算47 1.6.3復(fù)雜管路計算50 1.7流體動力學(xué)在工程上的應(yīng)用52 1.7.1流速的測量52 1.7.2流量的測量54 閱讀資料61 習(xí)題67 思考題72 符號說明72 第2章流體輸送機械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離心式氣體輸送機械98 2.3.1概述98 2.3.2離心式通風(fēng)機98 2.3.3離心式鼓風(fēng)機與壓縮機102 2.4其他類型輸送機械102 2.4.1其他類型泵102 2.4.2其他類型氣體輸送機械108 閱讀資料115 習(xí)題118 思考題121 符號說明121 第3章固體顆粒流體力學(xué)基礎(chǔ)與機械分離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粒徑測量125 3.2固體顆粒在流體中運動時的阻力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過濾分離原理及設(shè)備143 3.4.1過濾操作原理143 3.4.2過濾基本方程145 3.4.3過濾過程計算146 3.4.4過濾常數(shù)的測定149 3.4.5過濾設(shè)備150 3.4.6濾餅洗滌155 3.4.7過濾生產(chǎn)能力156 3.5其他機械分離技術(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 符號說明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對流傳熱179 4.3.1對流傳熱機理和對流傳熱系數(shù)179 4.3.2對流傳熱系數(shù)的影響因素181 4.3.3對流傳熱系數(shù)的特征數(shù)關(guān)聯(lián)182 4.4流體無相變時的對流傳熱系數(shù)184 4.4.1流體在管內(nèi)強制對流傳熱184 4.4.2流體在管外強制對流傳熱188 4.5流體有相變時的對流傳熱系數(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算195 4.6.1間壁式換熱簡介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的計算198 4.6.5傳熱計算方法201 4.6.6換熱器工藝計算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強化傳熱技術(shù)227 4.8.4管殼式換熱器的設(shè)計及選型229 閱讀資料236 習(xí)題241 思考題244 符號說明244 第5章蒸發(fā)246 5.1單效蒸發(fā)246 5.1.1溶液沸點及溫度差損失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)的計算250 5.2.3多效蒸發(fā)的適宜效數(shù)256 5.3蒸發(fā)過程的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強度257 5.3.1生產(chǎn)能力257 5.3.2生產(chǎn)強度257 5.3.3提高生產(chǎn)強度的途徑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 符號說明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間分布291 6.2.3噴動床特性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349