基本信息
化工原理(第四版)
所屬類別
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作者:王志魁、劉麗英、劉偉 編
出版日期:2010年6月 書號:978-7-122-08095-0
開本:16 裝幀:平 版次:4版1次 頁數:356頁
內容簡介
本書以物料衡算、能量衡算、物系平衡關係、傳遞速率及經濟核算觀點5個基本概念為基礎,介紹了主要化工單元操作的基本原理、計算方法及典型設備。全書除緒論外共分7章,分別為流體流動、流體輸送機械、沉降與過濾、傳熱、吸收、蒸餾、乾燥。
本書可作為高等學校少學時(70~100學時)化工原理課程的教材,也可供相關專業的高等職業學校以及科研、設計和生產部門的科技人員作為參考書。
目錄
緒論1
一、化工過程與單元操作1
二、《化工原理》課程的性質與任務2
三、物理量的單位與量綱3
四、混合物含量的表示方法5
五、單元操作中常用的基本概念8
習題10
本章符號說明10
第一章流體流動11
第一節流體靜力學11
一、流體的壓力11
二、流體的密度與比體積12
三、流體靜力學基本方程式13
四、流體靜力學基本方程式的套用14
第二節管內流體流動的基本方程式18
一、流量與流速18
二、穩態流動與非穩態流動19
三、連續性方程式20
四、伯努利方程式21
五、實際流體機械能衡算式22
第三節管內流體流動現象24
一、黏度25
二、流體流動類型與雷諾數27
三、流體在圓管內的速度分布29
第四節管內流體流動的摩擦阻力損失32
一、直管中流體摩擦阻力損失的測定32
二、層流的摩擦阻力損失計算33
三、湍流的摩擦阻力損失33
四、非圓形管的當量直徑38
五、局部摩擦阻力損失39
六、管內流體流動的總摩擦阻力損失計算40
第五節管路計算42
一、簡單管路42
二、複雜管路46
第六節流量的測定47
一、測速管48
二、孔板流量計49
三、轉子流量計53
四、濕式氣體流量計54
思考題54
習題55
本章符號說明61
第二章流體輸送機械62
第一節離心泵62
一、離心泵的工作原理62
二、離心泵的主要部件63
三、離心泵的主要性能參數64
四、離心泵的特性曲線65
五、離心泵的工作點與流量調節67
六、離心泵的汽蝕現象與安裝高度71
七、離心泵的類型與選用75
第二節其他類型化工用泵77
一、往復泵77
二、齒輪泵79
三、旋渦泵79
第三節氣體輸送機械80
一、離心式通風機80
二、鼓風機和壓縮機83
三、真空泵87
思考題88
習題88
本章符號說明90
第三章沉降與過濾91
第一節概述91
一、非均相物系的分離91
二、顆粒與流體相對運動時所受的阻力91
第二節重力沉降92
一、沉降速度92
二、降塵室94
三、懸浮液的沉聚97
第三節離心沉降98
一、離心分離因數98
二、離心沉降速度98
三、旋風分離器99
四、旋液分離器101
五、沉降式離心機102
第四節過濾103
一、懸浮液的過濾103
二、過濾速率基本方程式106
三、恆壓過濾108
四、過濾設備111
思考題115
習題115
本章符號說明116
第四章傳熱118
第一節概述118
一、傳熱過程的套用118
二、熱量傳遞的基本方式118
三、兩流體通過間壁換熱與傳熱速率方程式119
第二節熱傳導120
一、傅立葉定律120
二、熱導率121
三、平壁的穩態熱傳導124
四、圓筒壁的穩態熱傳導126
第三節對流傳熱128
一、對流傳熱方程與對流傳熱係數128
二、影響對流傳熱係數的因素130
三、對流傳熱的特徵數關係式130
四、流體無相變時對流傳熱係數的經驗關聯式131
五、流體有相變時的對流傳熱136
六、選用對流傳熱係數關聯式的注意事項141
第四節兩流體間傳熱過程的計算141
一、熱量衡算142
二、傳熱平均溫度差142
三、總傳熱係數146
四、壁溫計算152
五、傳熱計算示例153
第五節熱輻射158
一、熱輻射的基本概念158
二、物體的輻射能力與史蒂芬波爾茲曼定律159
三、克希霍夫定律162
四、兩固體間的輻射傳熱162
五、輻射與對流的聯合傳熱166
第六節換熱器167
一、換熱器的分類167
二、間壁式換熱器167
三、列管式換熱器選用計算中有關問題173
四、系列標準換熱器的選用步驟176
五、加熱介質與冷卻介質178
六、傳熱過程的強化178
思考題180
習題181
本章符號說明184
第五章吸收185
第一節概述185
一、吸收操作的套用185
二、吸收設備185
三、吸收操作的分類185
四、吸收劑的選擇186
第二節氣液相平衡187
一、平衡溶解度187
二、亨利定律188
三、氣液相平衡在吸收中的套用191
第三節吸收過程的傳質速率193
一、分子擴散與費克定律193
二、等摩爾逆向擴散194
三、組分A通過靜止組分B的擴散195
四、分子擴散係數197
五、單相內的對流傳質199
六、兩相間傳質的雙膜理論201
七、總傳質速率方程203
八、傳質速率方程式的各種表示形式205
第四節吸收塔的計算207
一、物料衡算與操作線方程207
二、吸收劑的用量與最小液氣比208
三、填料層高度的計算211
四、吸收塔的操作計算218
五、解吸塔的計算220
第五節填料塔223
一、填料塔的結構及填料性能223
二、氣液兩相在填料層內的流動225
三、塔徑的計算226
四、填料塔的附屬檔案229
思考題230
習題231
本章符號說明233
第六章蒸餾235
第一節雙組分溶液的汽液相平衡235
一、溶液的蒸氣壓與拉烏爾定律235
二、理想溶液汽液相平衡236
三、非理想溶液汽液相平衡242
第二節蒸餾與精餾原理244
一、簡單蒸餾與平衡蒸餾244
二、精餾原理245
第三節雙組分連續精餾的計算與分析247
一、全塔物料衡算247
二、恆摩爾流量的假設248
三、進料熱狀態參數q249
四、操作線方程與q線方程252
五、理論板數計算256
六、回流比與進料熱狀態對精餾過程的影響260
七、塔頂液相回流比的選擇263
八、理論板數的簡捷計算法268
九、精餾塔的操作計算269
十、直接蒸汽加熱及兩股進料的精餾塔273
第四節間歇精餾276
一、回流比恆定的操作277
二、餾出液組成恆定的操作277
第五節恆沸精餾與萃取精餾278
一、恆沸精餾278
二、萃取精餾279
第六節板式塔280
一、塔板結構280
二、塔板上汽液兩相的流動現象282
三、塔板效率284
四、塔高的確定286
五、塔徑的計算286
六、塔板類型288
思考題290
習題292
本章符號說明296
第七章乾燥297
第一節概述297
一、固體物料的去濕方法297
二、濕物料的乾燥方法297
三、對流乾燥過程的傳熱與傳質298
第二節濕空氣的性質及濕度圖298
一、濕空氣的性質298
二、濕空氣的濕度圖及其套用304
第三節乾燥過程的物料衡算和熱量衡算307
一、乾燥過程的物料衡算307
二、乾燥過程的熱量衡算309
第四節物料的平衡含水量與乾燥速率313
一、物料的乾燥實驗曲線313
二、物料的平衡含水量曲線314
三、恆定乾燥條件下的乾燥速率與乾燥時間315
第五節乾燥設備319
一、常用對流乾燥器簡介319
二、乾燥器的選用322
思考題324
習題324
本章符號說明326
附錄327
一、單位換算327
二、基本物理常數327
三、飽和水的物理性質328
四、某些液體的物理性質329
五、某些有機液體的相對密度(液體密度與4℃水的密度之比)330
六、飽和水蒸氣表(按溫度排列)331
七、飽和水蒸氣表(按壓力排列)332
八、乾空氣的熱物理性質(p=101325×105Pa)334
九、某些氣體的重要物理性質334
十、液體飽和蒸氣壓p°的Antoine(安托因)常數335
十一、水在不同溫度下的黏度336
十二、液體黏度共線圖337
十三、氣體黏度共線圖(101325kPa)339
十四、固體材料的熱導率340
十五、某些液體的熱導率(λ)/W·m-1·℃-1341
十六、氣體熱導率共線圖341
十七、液體比熱容共線圖343
十八、氣體比熱容共線圖(101325kPa)345
十九、液體比汽化熱共線圖347
二十、液體表面張力共線圖348
二十一、管子規格350
二十二、IS型單級單吸離心泵規格(摘錄)351
二十三、熱交換器系列標準(摘錄)353
二十四、雙組分溶液的汽液相平衡數據355
二十五、常用化學元素的相對原子質量355
參考文獻356