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0绪论1

0.1化学工程与单元操作1

0.1.1化学工程学科的形成阶段——“单元操作”的提出1

0.1.2过程单元、单元过程和单元操作2

0.2《化工原理》的内容、特点和研究方法3

0.2.1《化工原理》的内容和特点3

0.2.2《化工原理》的研究方法5

0.3《化工原理》中的基本概念6

0.3.1平衡关系6

0.3.2过程速率6

0.3.33种衡算7

0.4单位制与单位换算12

习题13

参考文献14

1流体流动15

1.1流体流动中的作用力15

1.1.1体积力和密度15

1.1.2压力17

1.1.3剪力、剪应力和粘度18

1.2流体静力学基本方程21

1.2.1流体静力学基本方程21

1.2.2流体静力学基本方程的应用24

1.2.3流体在离心力场内的静力学平衡28

1.3流体流动的基本方程29

1.3.1概述29

1.3.2连续性方程式31

1.3.3伯努利方程式32

1.3.4伯努利方程式的另一种推导方法37

1.3.5伯努利方程式的应用42

1.4流体流动现象47

1.4.1两种流动型态和雷诺数48

1.4.2管内层流与湍流的比较50

1.4.3边界层概念56

1.5管内流动的阻力损失60

1.5.1阻力损失及计算通式60

1.5.2圆形直管内层流流动的阻力损失62

1.5.3量纲分析法62

1.5.4圆形直管内湍流流动的阻力损失65

1.5.5流体在非圆形管道内流动的阻力损失69

1.5.6局部阻力损失70

1.5.7伴有传热过程的流动阻力损失计算78

1.5.8可压缩流体流动的阻力损失计算79

1.6管路计算83

1.6.1管路计算的类型和基本方法84

1.6.2简单管路的计算84

1.6.3复杂管路的计算87

1.6.4阻力对管内流动的影响91

1.7流速和流量的测量93

1.7.1测速管94

1.7.2孔板流量计和文丘里流量计95

1.7.3转子流量计98

1.8非牛顿型流体的流动101

1.8.1乘方规律流体101

1.8.2乘方规律流体管内流动的阻力损失101

习题103

思考题118

讨论题及题解120

符号说明125

参考文献126

2流体输送机械127

2.1离心泵127

2.1.1离心泵的工作原理及主要构件128

2.1.2离心泵的基本方程式132

2.1.3离心泵的主要性能参数136

2.1.4离心泵的特性曲线137

2.1.5离心泵的安装高度143

2.1.6离心泵的工作点和流量调节147

2.1.7离心泵的组合操作149

2.1.8离心泵的类型和选用151

2.2往复泵155

2.2.1往复泵的工作原理155

2.2.2往复泵的输液量和流量调节156

2.3其他类型的化工用泵158

2.4气体输送机械160

2.4.1离心式通风机161

2.4.2离心鼓风机和压缩机163

2.4.3旋转鼓风机和压缩机164

2.4.4往复压缩机165

2.4.5真空泵173

习题175

思考题178

讨论题及题解180

符号说明182

参考文献183

3流体流过颗粒和颗粒层的流动184

3.1流体流过颗粒的流动184

3.1.1单颗粒的几何特性参数184

3.1.2曳力与曳力系数186

3.1.3流体流过球形颗粒187

3.1.4流体流过其他形状规则的颗粒（圆柱与圆片）189

3.1.5流体流过形状不规则的颗粒190

3.2颗粒在流体中的流动190

3.2.1重力沉降191

3.2.2离心沉降196

3.3流体流过颗粒床层的流动198

3.3.1混合颗粒的几何特性198

3.3.2颗粒床层的几何特性201

3.3.3流体通过颗粒固定床的压降203

3.4固体流态化206

3.4.1流态化过程206

3.4.2流化床的流化类型与不正常现象207

3.4.3流化床的主要特性210

3.4.4流化床的操作范围211

3.4.5流化床的直径与高度215

3.4.6流化质量及改善流化质量的措施217

3.4.7气流输送219

习题224

思考题225

符号说明225

参考文献227

4非均相混合物的分离228

4.1沉降229

4.1.1沉降分离的一般原理229

4.1.2重力沉降分离229

4.1.3离心沉降分离238

4.1.4电沉降——电除尘器250

4.2过滤251

4.2.1概述251

4.2.2过滤设备255

4.2.3过滤过程计算的理论基础264

4.2.4过滤机生产能力的计算276

4.3其他分离方法281

4.3.1惯性分离器281

4.3.2湿法除尘器282

4.4非均相混合物分离方法的选择及过程强化283

4.4.1分离方法的选择283

4.4.2非均相混合物分离过程的强化284

习题287

思考题291

讨论题及题解292

符号说明295

参考文献297

5传热298

5.1热传导303

5.1.1有关热传导的基本概念303

5.1.2热传导速率——傅里叶定律304

5.1.3导热系数305

5.1.4通过平壁的稳定热传导307

5.1.5通过圆筒壁的稳定热传导312

5.1.6导热微分方程式315

5.2对流传热概说318

5.2.1对流传热速率和对流传热系数319

5.2.2对流传热机理320

5.3传热过程计算322

5.3.1总传热速率方程323

5.3.2热量衡算324

5.3.3总传热系数325

5.3.4传热的平均温差329

5.3.5传热面积的计算335

5.3.6传热单元数法336

5.3.7保温层的临界直径342

5.3.8不稳定传热342

5.4无相变的对流传热343

5.4.1影响对流传热的因素344

5.4.2对流传热系数经验公式的建立方法345

5.4.3管内强制对流传热348

5.4.4管外强制对流传热355

5.4.5大空间自然对流传热359

5.4.6非牛顿型流体的传热361

5.5有相变的对流传热364

5.5.1冷凝传热过程简介364

5.5.2纯蒸气膜状冷凝的对流传热系数365

5.5.3影响冷凝传热的因素和冷凝过程的强化370

5.5.4沸腾传热过程简介373

5.5.5沸腾传热机理374

5.5.6影响沸腾传热的因素及强化沸腾传热的途径378

5.5.7沸腾传热系数的计算379

5.6辐射传热381

5.6.1热辐射的基本概念381

5.6.2物体的辐射能力383

5.6.3物体间的辐射传热387

5.6.4气体的热辐射390

5.6.5对流和辐射的联合传热393

5.7换热器395

5.7.1间壁式换热器的类型及选用395

5.7.2换热器传热过程的强化404

5.7.3列管式换热器的设计和选用406

习题415

思考题425

讨论题及题解426

符号说明432

参考文献433

6蒸发434

6.1蒸发设备439

6.1.1循环型蒸发器439

6.1.2非循环型（单程型）蒸发器442

6.1.3各类蒸发器的性能比较444

6.1.4蒸发的辅助设备445

6.2单效蒸发的计算446

6.2.1物料衡算447

6.2.2热量衡算447

6.2.3传热面计算452

6.2.4单效蒸发计算小结459

6.3多效蒸发器及其计算460

6.3.1多效蒸发流程460

6.3.2多效蒸发的温度差损失和有效温度差462

6.3.3多效蒸发最佳效数的确定463

6.3.4多效蒸发的计算464

6.4蒸发过程的设计472

习题473

思考题474

符号说明475

参考文献476

附录A化工常用法定计量单位477

附录B常用单位的换算478

附录C一些气体的重要物理性质481

附录D一些液体的重要物理性质482

附录E干空气的物理性质（101.33kPa）484

附录F水的物理性质485

附录G饱和水蒸气表（按温度排列）486

附录H饱和水蒸气表（按压力排列）488

附录I一些有机液体的相对密度（液体密度与4℃水的密度之比）共线图490

附录J液体的粘度共线图492

附录K气体及蒸气的粘度共线图495

附录L液体的质量定压热容共线图（常压下）497

附录M气体及蒸气的质量定压热容共线图（常压下）500

附录N常用固体材料的密度和质量定压热容502

附录O一些固体材料的导热系数503

附录P一些液体的导热系数504

附录Q气体的导热系数共线图（常压下）505

附录R蒸发潜热（汽化热）共线图507

附录S液体的表面张力共线图509

附录T壁面污垢的热阻512

附录U无机盐溶液在101.33kPa下的沸点513

附录V101.33kPa下溶液的沸点升高与浓度的关系图514

附录W管子规格（摘录）515

附录X泵规格（摘录）518

附录Y4-72型离心通风机规格（摘录）525

附录Z换热器规格（摘录）526