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全书共分11个章节,主要对传递过程物理原理的解释及化工过程量化方法作了介绍,具体内容包括流体流动的机理与模型化、微分运动方程的若干解析、热量传递及其微分方程、传质边界层及对流传质理论等。该书可供各大专院校作为教材使用,也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。
内容简介
本书是化工传递过程方面的基础教材,内容上重视传递过程物理原理的解释及化工过程量化方法的阐述。第1章旨在帮助读者迅速理解课程的内容和意义;第11章总结了传递模型化方法并通过实例让读者领略其魅力;主体内容第2-10章依次介绍了动量传递、热量传递和质量传递,每种传递过程均为3章篇幅并相互对应,其中,第2、5、8章分别介绍各种传递过程的机理和模型,第3、6、9章讲解各种分子传递过程的求解分析,第4、7、10章则介绍对流传递现象的规律和量化方法。各章均附有例题、思考题和习题,并通过“学习提示”和“拓展文献”,帮助读者理解运用本书内容。.
本书可作为高等理工院校化学工程与工艺专业的本科生教材,也可作为石油化工、冶金工程、轻化工程、高分子化工、生物工程、环境工程等有关专业的研究人员和高校教师的参考书。...
目录
前言.
主要符号说明
第1章 绪论
1.1 化工科学的发展与传递学科的成长
1.2 化工过程的平衡与速率
1.3 传递过程速率的量化方法
拓展文献
学习提示
思考题
习题
第2章 流体流动的机理与模型化
2.1 流体与流动的基本概念
2.2 描述流动问题的方法
2.3 微分质量衡算与连续性方程
2.4 流体的受力
2.5 一维流动的薄壳动量衡算
2.6 微分运动方程
2.7 量纲分析与放大
2.7.1 量纲与单位
拓展文献
学习提示
思考题
习题
第3章 微分运动方程的若干解析
3.1 一维定态流动
3.2 非定态流动问题简介
3.3 流函数和势函数
3.4 二维绕流
3.4.1 绕无限长圆柱体的势流
3.4.2 爬流
拓展文献
学习提示
思考题
习题
第4章 近壁区域的大雷诺数流动
4.1 边界层流动
4.2 湍流流动
4.3 圆管内的入口段和湍流流动
4.4 卡门动量积分方程
拓展文献
学习提示
思考题
习题
第5章 热量传递及其微分方程
5.1 热量传递方式
5.2 能量方程
拓展文献
学习提示
思考题..
习题
第6章 热传导
6.1 定态热传导
6.2 非定态热传导
拓展文献
学习提示
思考题
习题
第7章 对流传热
7.1 对流传热与对流传热系数
7.2 平板壁面对流传热
7.3 圆管内对流传热
7.4 自然对流传热简介
拓展文献
学习提示
思考题
习题
第8章 质量传递:现象、机理及模型
8.1 过程单元中的传质
8.2 传质机理
8.3 传质中的基本物理量
8.4 传质微分方程
拓展文献
学习提示
思考题
习题
第9章 气体、液体及固体中的扩散传质
9.1 气体中的定态扩散传质
9.2 液体中的定态扩散传质
9.3 固体中的定态扩散传质
9.4 停滞介质中非定态扩散传质:热质类比法
拓展文献
学习提示
思考题
习题
第10章 传质边界层及对流传质理论
10.1 浓度边界层和对流传质
10.2 定态层流传质的精确解
10.3 浓度边界层积分传质方程
10.4 动量传递、热量传递以及质量传递间的类似律
拓展文献
学习提示
思考题
习题
第11章 传递过程模型化方法
11.1 模型化方法简述
11.2 模型化方法应用实例
拓展文献
学习提示
思考题
参考文献
附录
附录1 非稳态一维导热的工程简易算图
附录2 扩散系数
附录3 碰撞积分与伦纳德—琼斯势参数数值表...
书摘
第2章 流体流动的机理与模型化
如前所述,为揭示流体流动系统内部物理量的变化规律,解决诸如速度分布、压强分布和流动阻力的计算问题,必须进行微分衡算。本章首先介绍流体与流动的一些重要概念和方法,之后通过对等温流动系统进行微分质量衡算和微分动量衡算,建立动量传递的微分方程——连续性方程和运动方程,最后介绍一种半经验性的模型化方法(量纲分析)。
本章学习中,要仔细理解连续性方程和运动方程的物理意义和来历,同时要注意对于微分衡算方法及量纲分析的领会。
2.1 流体与流动的基本概念
2.1.1 流体的连续性
微观上看,流体由大量分子组成,分子不断地、无规则地运动着。分子之间具有空隙。例如,常压下每立方毫米的空气中有2.7×1015个气体分子,空气分子的平均自由程约为7×10-4mm。大多数工程实际情况下涉及的是流体的宏观特征,若将平均自由程近似看作是分子之间的空隙,与流体流动中所涉及的设备或管道尺寸相比,则分子间的空隙可忽略,从而可假定流体是由流体微团构成的连续相,其中没有空隙,也就是说,可把流体看成是连续的介质。这一概念只适用于宏观情况,可以说流体作为连续介质处理的论述,只有在流体微团内所包含的分子数很大,具有平均统计意义时才是正确的。