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绪论1

知识点0-1课程介绍及单位制简介1

一、化工原理课程研究内容及研究方法1

二、化工原理课程特点及学习要求3

三、单位制简介3

思考题4

第一章 流体流动5

学习指导5

知识点1-1概述6

一、流体的分类和特征6

二、流体的密度和黏度7

三、作用在流体上的力9

知识点1-2流体静力学10

一、流体的静压力10

二、流体静力学基本方程11

三、流体静力学基本方程的应用举例12

知识点1-3流体在管内的流动17

一、流体流动的考察方法18

二、流体流动体系的分类18

三、流量和平均流速19

四、流动类型与雷诺数21

五、边界层的概念24

知识点1-4流体流动的基本方程26

一、物料衡算方程——连续性方程26

二、能量衡算方程——伯努利方程27

三、基本方程的应用举例29

知识点1-5流体在直管内的流动阻力33

一、流动阻力的形成与分类33

二、流体在直管中的流动阻力34

三、管路上的局部阻力42

四、管路系统中的总能量损失44

知识点1-6管路计算46

一、简单管路计算46

二、复杂管路计算48

三、可压缩流体管路计算50

知识点1-7流量测量51

一、差压式流量计52

二、截面流量计——转子流量计57

习题58

思考题63

本章符号说明65

第二章 流体输送机械67

学习指导67

知识点2-1概述67

一、管路对流体输送机械的基本要求67

二、输送机械的分类67

知识点2-2离心泵的工作原理及性能参数68

一、离心泵的基本结构和工作原理68

二、离心泵的基本方程——能量方程70

三、离心泵的性能参数与特性曲线74

知识点2-3离心泵在管路中的运行79

一、离心泵的安装高度79

二、离心泵的工作点和流量调节81

三、离心泵的类型与选择87

知识点2-4其他流体输送机械90

一、其他流体输送机械的分类及主要特点90

二、其他液体输送机械91

三、气体输送机械94

习题102

思考题104

本章符号说明105

第三章 非均相混合物的分离及固体流态化107

学习指导107

知识点3-1概述107

一、混合物的分类107

二、非均相混合物分离方法的分类108

三、非均相混合物分离的目的108

知识点3-2颗粒及颗粒床层的特性109

一、单一颗粒的特性109

二、颗粒群的特性110

三、颗粒床层的特性111

四、流体通过固定床流动的压力降112

知识点3-3沉降分离115

一、重力沉降分离115

二、离心沉降分离126

知识点3-4过滤分离135

一、过滤操作的原理135

二、过滤的基本方程137

三、恒压过滤141

四、恒速过滤与先恒速后恒压的过滤143

五、过滤设备146

六、滤饼的洗涤149

七、过滤机的生产能力151

知识点3-5固体流态化简介154

一、固体流态化的基本概念155

二、流化床的流体力学特性156

三、气力输送简介162

习题163

思考题165

本章符号说明166

第四章 传热与蒸发168

学习指导168

知识点4-1传热过程概述169

一、传热的基本方式169

二、传热过程中冷热流体（接触）热交换方式170

三、典型的间壁式换热器170

四、载热体及其选择171

知识点4-2热传导172

一、基本概念和傅里叶定律172

二、导热系数173

三、平壁的热传导174

四、圆筒壁的热传导177

知识点4-3对流传热179

一、对流传热速率方程和对流传热系数179

二、对流传热机理181

三、影响对流传热系数的因素182

四、对流传热系数的计算183

知识点4-4辐射传热194

一、基本概念和定律195

二、普朗克定律、斯特藩-玻耳兹曼定律及克希霍夫定律196

三、两固体间的辐射传热197

四、对流和辐射联合传热200

知识点4-5传热过程计算201

一、能量衡算201

二、总传热速率微分方程和总传热系数202

三、平均温度差法207

知识点4-6换热器211

一、间壁式换热器的结构型式212

二、换热器传热过程的强化218

三、管壳式换热器的设计原则与选型219

知识点4-7蒸发223

一、蒸发过程概述223

二、蒸发设备224

三、单效蒸发229

四、多效蒸发240

习题243

思考题245

本章符号说明246

第五章 蒸馏248

学习指导248

知识点5-1蒸馏过程概述与气液平衡关系248

一、蒸馏过程概述248

二、蒸馏过程的气液平衡关系250

知识点5-2平衡蒸馏与简单蒸馏255

一、平衡蒸馏256

二、简单蒸馏257

知识点5-3精馏原理和流程259

一、精馏过程原理259

二、精馏操作流程260

知识点5-4两组分连续精馏的计算（Ⅰ）：物料衡算与进料热状况的影响261

一、计算的基本假定261

二、物料衡算与操作线方程262

三、进料热状况对操作线方程的影响264

知识点5-5两组分连续精馏的计算（Ⅱ）：理论板层数的计算268

一、逐板计算法268

二、图解法269

三、适宜的进料位置271

四、关于理论板层数计算的几种特殊情况271

知识点5-6两组分连续精馏的计算（Ⅲ）：回流比的影响与简捷法求理论板层数273

一、回流比的影响及其选择273

二、简捷法求理论板层数277

知识点5-7两组分连续精馏的计算（Ⅳ）：塔高、塔径的计算与连续精馏装置的热量衡算279

一、塔高和塔径的计算279

二、连续精馏装置的热量衡算282

知识点5-8间歇精馏与特殊精馏284

一、间歇精馏284

二、特殊精馏287

习题289

思考题291

本章符号说明292

第六章 气体吸收294

学习指导294

知识点6-1概述294

一、气体吸收的原理与流程294

二、气体吸收的工业应用295

三、气体吸收的分类296

四、吸收剂的选择296

知识点6-2吸收过程的气液平衡关系297

一、气体在液体中的溶解度297

二、亨利定律298

知识点6-3传质机理302

一、分子传质（扩散）302

二、对流传质308

知识点6-4吸收速率309

一、吸收过程的机理309

二、吸收速率方程式310

知识点6-5低组成气体吸收的计算315

一、物料衡算与操作线方程315

二、吸收剂用量的确定317

三、塔径的计算319

四、吸收塔有效高度的计算319

知识点6-6吸收系数327

一、吸收系数的测定328

二、吸收系数的经验公式328

三、吸收系数的量纲为1数群关联式329

知识点6-7解吸（脱吸）329

一、解吸方法329

二、气提解吸的计算330

习题331

思考题332

本章符号说明332

第七章 气液传质设备334

学习指导334

知识点7-1板式塔334

一、板式塔的结构334

二、塔板的类型335

三、板式塔的流体力学性能337

知识点7-2填料塔341

一、填料塔的结构与特点341

二、填料的类型342

三、填料的性能评价344

四、填料塔的流体力学性能345

五、填料的选择347

习题349

思考题349

本章符号说明349

第八章 液-液萃取351

学习指导351

知识点8-1萃取操作原理及液-液相平衡351

一、萃取操作的原理351

二、液-液相平衡352

三、萃取剂的选择357

知识点8-2液-液萃取过程的计算360

一、单级萃取的计算360

二、多级错流萃取的计算362

三、多级逆流萃取的计算367

四、微分接触逆流萃取的计算367

知识点8-3液-液萃取设备369

一、萃取设备的主要类型369

二、萃取设备的选择375

习题376

思考题378

本章符号说明378

第九章 固体物料的干燥380

学习指导380

知识点9-1湿空气的性质及湿度图380

一、湿空气的性质380

二、湿空气的H-I图384

知识点9-2干燥过程的物料衡算与热量衡算389

一、物料湿含量的表示方法389

二、干燥系统的物料衡算390

三、干燥系统的热量衡算391

四、空气通过干燥器时的状态变化393

知识点9-3干燥过程的平衡关系与速率关系398

一、物料中的水分398

二、干燥时间的计算399

知识点9-4干燥器404

一、干燥器的主要类型404

二、干燥器的选型412

习题412

思考题413

本章符号说明414

第十章 膜分离与结晶过程简介416

学习指导416

知识点10-1膜分离416

一、概述416

二、膜材料与分离膜417

三、膜组件418

知识点10-2结晶420

一、结晶的基本原理420

二、工业结晶方法与设备424

附录427

一、常用单位的换算427

二、某些气体的重要物理性质430

三、某些液体的重要物理性质431

四、干空气的物理性质（101.3 kPa）433

五、水的物理性质434

六、饱和水蒸气压表（以压力为准，单位kPa）435

七、某些液体的导热系数（热导率）436

八、某些固体材料的导热系数（热导率）438

九、常用固体材料的密度和比热容440

十、壁面污垢热阻（污垢系数）441

十一、无机盐水溶液的沸点（101.3 kPa）442

十二、离心泵规格（摘录）443

十三、4—72型离心通风机规格（摘录）446

十四、低压流体输送用焊接钢管尺寸与质量（摘自GB/T 3092—1993）447

十五、管壳式换热器系列标准（摘录）448

十六、管壳式换热器总传热系数K的推荐值453

主要参考资料455