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。
本书是“21世纪高等院校教材”之一,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。
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
2.1.1 流体的连续性
2.1.2 流速和流率
2.1.3 定态流动与非定态流动
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。……