化工原理（上冊）

緒論/1
第1章流體流動/2
1.1概述2
1.2流體的物理性質3
1.2.1流體的密度3
1.2.2比體積4
1.2.3流體的黏度4
1.3流體靜力學基本方程式及應用6
1.3.1流體的壓力6
1.3.2流體靜力學基本方程式7
1.3.3流體靜力學基本方程式的應用9
1.4流體動力學13
1.4.1管路系統的構成13
1.4.2流量與流速15
1.4.3管道的選用15
1.4.4穩定流動與非穩定流動17
1.4.5連續性方程式17
1.4.6伯努利方程式18
1.4.7伯努利方程式的應用22
1.5流體流動的阻力24
1.5.1流體流動類型與雷諾數24
1.5.2流體在圓管內流動時的速度分佈25
1.5.3邊界層的概念26
1.6流動阻力計算28
1.6.1直管阻力計算式28
1.6.2摩擦係數計算方法29
1.6.3非圓形管內流動阻力33
1.6.4局部阻力的計算34
1.6.5流體在管內流動的總阻力損失計算35
1.7管路計算38
1.7.1簡單管路38
1.7.2複雜管路39
1.8流速和流量的測量40
1.8.1測速管40
1.8.2孔板流量計41
1.8.3文丘裡流量計43
1.8.4轉子流量計44

第2章流體輸送機械/48
2.1概述48
2.1.1流體輸送機械的基本要求48
2.1.2流體輸送機械的分類48
2.2離心泵49
2.2.1離心泵的工作原理49
2.2.2離心泵的主要部件50
2.2.3離心泵的主要性能參數52
2.2.4離心泵的特性曲線及其影響因素53
2.2.5離心泵的工作點與流量調節56
2.2.6離心泵的汽蝕現象與安裝高度60
2.2.7離心泵的類型與選用63
2.3其他類型化工用泵66
2.3.1往復泵67
2.3.2計量泵69
2.3.3齒輪泵69
2.3.4螺杆泵70
2.3.5旋渦泵70
2.4氣體輸送機械71
2.4.1離心式通風機、鼓風機和壓縮機71
2.4.2往復式壓縮機74
2.4.3真空泵76

第3章非均相物系分離/80
3.1概述80
3.1.1混合物的分類80
3.1.2非均相混合物分離在化工生產中的應用80
3.1.3常見非均相物系的分類和分離方法81
3.2沉降81
3.2.1顆粒的特性82
3.2.2重力沉降83
3.2.3離心沉降92
3.3過濾97
3.3.1流體通過顆粒床層壓降97
3.3.2過濾基本概念100
3.3.3影響過濾的因素101
3.3.4過濾基本方程式102
3.3.5過濾設備111
3.3.6濾餅洗滌115
3.3.7過濾機的生產能力116
3.4流態化118
3.4.1氣-固流態化118
3.4.2液-固流態化120
3.5非均相物系分離過程強化121
3.5.1沉降過程的強化121
3.5.2過濾過程的強化122
3.5.3過濾技術進展122

第4章傳熱/128
4.1概述128
4.1.1穩態傳熱與非穩態傳熱129
4.1.2冷熱流體的接觸方式129
4.1.3載熱體及其選擇129
4.1.4傳熱速率與熱流密度130
4.1.5傳熱的基本方式130
4.1.6兩流體通過間壁的傳熱過程131
4.2熱傳導132
4.2.1基本概念和傅裡葉定律132
4.2.2平壁的熱傳導134
4.2.3圓筒壁的熱傳導138
4.3對流傳熱141
4.3.1對流傳熱過程分析141
4.3.2牛頓冷卻定律和傳熱係數142
4.3.3無相變的對流傳熱係數的經驗關聯式144
4.3.4有相變的傳熱係數147
4.4熱輻射150
4.4.1基本概念150
4.4.2基本定律151
4.4.3兩固體間的輻射傳熱152
4.5傳熱過程的計算153
4.5.1傳熱過程的數學描述153
4.5.2傳熱平均溫度差155
4.5.3總傳熱係數157
4.5.4壁溫的計算162
4.5.5換熱器的操作型計算163
4.5.6換熱器的設計型計算163
4.5.7傳熱單元數法164
4.6換熱器165
4.6.1換熱器的類型165
4.6.2間壁式換熱器165
4.6.3強化傳熱170
4.6.4列管式換熱器的設計與選用171
4.7強化傳熱技術的工程應用177
4.7.1審核實驗資料的適用性177
4.7.2製造問題177
4.7.3運行問題178

第5章蒸發/183
5.1概述183
5.2蒸發過程與設備184
5.2.1迴圈型（非膜式）蒸發器184
5.2.2單程型（膜式）蒸發器185
5.2.3除沫器187
5.3單效蒸發188
5.3.1單效蒸發流程188
5.3.2溶劑的蒸發量188
5.3.3加熱蒸汽的消耗量189
5.3.4蒸發器的傳熱面積190
5.4多效蒸發190
5.4.1多效蒸發的概念190
5.4.2多效蒸發的流程190
5.4.3多效蒸發的計算過程191
5.4.4蒸發效數的選擇及工業應用注意事項194

附錄/197
附錄1部分物理量的SI單位及量綱197
附錄2水與飽和水蒸氣的物理性質197
附錄3幹空氣的物理性質（ｐ＝101.33kPa）200
附錄4某些液體的重要物理性質201
附錄5某些氣體的重要物理性質203
附錄6管子規格（摘錄）204
附錄7IS型單級單吸離心泵性能表（摘錄）205
附錄8管殼式換熱器系列標準及型號表示方法207
附錄9其他重要圖表213
參考文獻/214

“卓越工程師教育培養計畫”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010—2020年）》的重大改革專案，旨在培養造就一大批創新能力強，適應經濟社會發展需要的高品質工程技術人才。卓越工程師教育培養計畫的核心就是企業深度參與人才培養。高等工程教育要強化服務意識，創新培養機制，改革培養模式，提升學生的工程實踐能力、創新能力和國際競爭力。

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本書由王國勝主編，孫懷宇、王祝敏副主編。第1章流體流動、第2章流體輸送機械由孫懷宇編寫，第3章非均相物系分離、第10章其他分離技術由高楓編寫，第4章傳熱由裴世紅編寫，第5章蒸發、第9章液液萃取由陳立峰編寫，緒論、第6章蒸餾、第7章氣體吸收由王祝敏、王國勝編寫，第8章乾燥由範俊剛編寫。

由於編者水準有限，書中難免有不當和疏漏之處，懇請讀者批評指正。

編者
2018年6月