动量、热量和质量传递 第3版PDF格式文档图书下载

第一篇 流体动力学 1

第二章 流体流动导论 1

2.1 牛顿型流体的粘度 1

2.2 层流与湍流 2

2.3 动量通量 3

2.4 非牛顿型流体的流变学 4

2.4.1 宾汉姆塑性流体 5

2.4.2 假塑性流体 5

2.4.3 涨塑性流体 6

2.4.4 与时间有关的非牛顿型流体 6

2.5 圆管内的层流 6

2.6 动量、质量及能量通量 8

习题 9

第三章 总质量衡算 10

3.1 导论 10

3.2 通用的总质量衡算方程 13

习题 16

第四章 总能量衡算 18

习题 29

第五章 总动量衡算 32

习题 36

第六章 流量测量 38

6.1 毕托管 38

6.2 文丘里流量计 40

6.3 孔板流量计 40

6.4 转子流量计 43

6.5 其它流量计 45

习题 45

第七章 微分质量衡算 48

7.1 单组分系统 48

7.2 双组分系统 50

习题 51

第八章 微分能量衡算 52

习题 55

第九章 微分动量衡算 55

9.1 用剪应力分量表示的运动方程 55

9.1.1 应用于微元流体的牛顿第二定律 56

9.1.2 体积力 56

9.1.3 作用在微元流体上的应力 57

9.1.4 用应力表示的运动方程 57

9.2 与粘度有关的应力 58

9.2.1 剪应力 58

9.2.2 法向应力 59

9.2.3 奈维-斯托克斯方程 62

第十章 运动方程的若干解 63

10.1 平壁间的平行层流 64

10.2 圆管中的层流流动 65

10.3 环隙中的层流流动 67

10.4 爬流 67

10.5 流线与流函数 68

10.6 理想流体 70

10.7 势流 71

习题 74

第十一章 边界层流动 76

11.1 边界层 76

11.2 边界层分离 77

11.3 曳力系数 78

11.4 边界层方程 79

11.5 沿平板流动 80

11.6 沿平板流动的曳力 82

11.7 管道进口段中的流动 84

11.8 本章综述 84

习题 85

第十二章 湍流的速度分布与曳力 85

12.1 湍流的基本概念 85

12.1.1 湍流的起源 86

12.1.2 平均速度与脉动速度 86

12.1.3 湍流强度 87

12.1.4 湍动标度 87

12.1.5 湍流剪应力 88

12.1.6 雷诺应力的解释 91

12.1.7 涡流粘度与混合长 91

12.1.8 关于湍流的一些数据 93

12.2 光滑圆管中的湍流 93

12.2.1 根据Prandtl混合长求出通用速度分布方程 93

12.2.2 由通用速度分布方程导出流动阻力 96

12.3 粗糙管中的湍流 98

12.3.1 粗糙管中的速度分布 98

12.3.2 粗糙管中的流动阻力 98

12.4 流体沿平板流动时进行动量衡算所获得的结果 99

12.4.1 将总动量衡算应用于平板上的边界层 99

12.4.2 层流边界层的动量衡算 100

12.4.3 湍流边界层的动量衡算 101

习题 103

第十三章 因次分析及其在流体动力学中的应用 105

13.1 由微分动量衡算得到的结果 105

13.2 相似变换的因次基础 106

13.3 Buckingham π定理 108

13.4 模型与相似 110

13.5 因次分析在混合过程中的应用 111

13.6 Rayleigh法 113

习题 115

第十四章 不可压缩流体流动的某些设计方程 116

14.1 机械能衡算 117

14.2 圆管中的流动 117

14.3 并联管路中的流动 123

14.4 非圆形导管中的流动 124

14.5 绕过沉浸物体的流动 125

14.6 垂直于管排的流体流动 125

14.7通过填充床的流动 127

14.8 关于将关系式应用于气体的提示 129

习题 130

第十五章 过滤 134

15.1 概述 135

15.2 基本方程 136

15.3 不可压缩滤饼 139

15.3.1 恒压操作 139

15.3.2 恒速操作 140

15.3.3 变速-变压操作 140

15.3.4 过滤循环 141

15.4 可压缩滤饼 144

习题 147

第二篇 热量传递 149

第十六章 热量传递导论 149

16.1 机理 149

16.2 实例说明 149

第十七章 热传导与导热系数 150

17.1 热传导傅立叶方程 150

17.2 导热系数 151

17.2.1 固体 151

17.2.2 液体 152

17.2.3 气体 153

17.3 导热系数总论 154

第十八章 稳态热传导 155

18.1 平壁 155

18.2 多层平壁 156

18.3 空心圆筒 157

18.4 多层筒壁 158

18.5 空心球体 158

18.6 接触热阻 159

习题 162

第十九章 非稳态热传导 163

19.1 基本方程 163

19.2 基本方程的解 164

19.3 无限厚度平板中的热传导 165

19.4 Newman法则 173

习题 174

第二十章 热传导分析的数值法、图解法与模拟法 175

20.1 稳态热传导 175

20.2 非稳态热传导 179

20.3 模拟法 182

习题 184

第二十一章 对流传热系数 184

21.1 对流传热系数 186

21.2 对流传热系数的数值范围 188

21.3 总传热系数 189

21.4 污垢系数 191

21.5 热交换器 193

习题 196

第二十二章 层流传热 199

22.1 速度分布正在发展中的热量传递 200

22.1.1 平行于平板的层流 200

22.1.2 管壁向管内流体的传热 205

22.1.3 垂直平板壁面上的自然对流 205

22.1.4 其它系统 206

22.2 管内速度分布充分发展的传热 206

22.2.1 抛物线速度分布侧形 207

22.2.2 齐头速度分布侧形 208

22.2.3 恒热通量 209

22.2.4 平均对流传热系数 210

习题 212

第二十三章 湍流传热 213

23.1 进口段效应 213

23.1.1 管内进口段效应 213

23.2 动量传递与热量传递的类比关系 215

23.2.1 Reynolds的类比关系 215

23.2.2 涡流热扩散系数和混合长 216

23.2.3 根据涡流传递理论推导Reynolds类比式 217

23.2.4 Prandtl-Taylor的类比分析 219

23.2.5 其它类比关系 222

23.3 基于类比关系的对流传热系数关系式 223

23.4 平行于平板的湍流流动 223

23.5 蜂窝状对流 226

习题 227

第二十四章 对流传热的某些设计方程 227

24.1 因次分析在传热中的应用 227

24.2 推算对流传热系数关系式的概要 230

24.3 圆管内的对流 230

24.3.1 层流 230

24.3.2 湍流 231

24.4 非圆形导管中的对流传热 235

24.5 垂直于圆柱面的对流传热 235

24.6 垂直于圆管管排的对流传热 237

24.7 流体流过球面时的对流传热 238

24.8 流体与填充床层之间的对流传热 239

24.9 流体流过平板壁面时的对流传热 240

24.10 液态金属传热 241

24.11 非牛顿型流体的传热 242

24.12 表面粗糙度对对流传热系数的影响 242

习题 243

第二十五章 沸腾与冷凝 246

25.1 沸腾 246

25.1.1 机理 246

25.1.2 泡核沸腾 247

25.1.3 最大热通量 250

25.1.4 膜状沸腾 251

25.2 冷凝 251

25.2.1 机理 251

25.2.2 竖管上的冷凝 252

25.2.3 水平管上的冷凝 255

25.2.4 过热蒸气 256

25.2.5 不凝性气体的影响 256

25.2.6 混合气的冷凝 257

习题 257

第二十六章 辐射热量传递 258

26.1 热辐射的特性 258

26.2 吸收、反射和透过 260

26.3 发射率 261

26.4 Stefan-Boltzmann定律 263

26.5 黑体表面之间的辐射热交换 264

26.5.1 多面辐射 267

26.5.2 耐火材料表面 267

26.6 灰体表面 268

26.7 辐射对流流传热系数 268

26.8 热电偶的误差 269

26.9 气体辐射 270

26.10 太阳能辐射 273

26.11 太阳能加热 275

26.11.1 平板集热器 275

习题 277

第二十七章 热交换设备 279

27.1 热交换器 279

27.1.1 壳管式热交换器 279

27.1.2 多程热交换器 281

27.1.3 扩展的传热面 282

27.2 蒸发 288

27.2.1 设备型式 288

27.2.2 蒸发操作 289

27.2.3 多效蒸发操作 290

27.2.4 多效蒸发系统特性的计算 291

习题 294

第三篇 质量传递 298

第二十八章 质量传递导论 298

28.1 总论 298

28.2 分子扩散 298

28.3 涡流扩散 299

28.4 对流传质系数 299

28.5 分离操作 299

第二十九章 分子扩散与扩散系数 300

29.1 费克定律 300

29.2 扩散系数 302

29.2.1 固体 302

29.2.2 液体 303

29.2.3 气体 304

29.3 多孔固体中的扩散 306

习题 307

第三十章 双组分混合物中的扩散 307

30.1 基本定义 307

30.2 微分质量衡算 310

30.2.1 质量通量 310

30.2.2 摩尔通量 311

30.2.3 微分衡算的应用 312

30.3 组分A通过静止组分B的扩散 312

30.4 等分子反方向扩散 316

30.5 热扩散 319

习题 320

第三十一章 对流传质系数 322

31.1 相际质量传递 322

31.2 相平衡 322

31.3 平衡关系 323

31.4 传质分系数 325

31.5 总传质系数 326

31.6 传质系数与主体流动 329

31.7 专质系数在填料塔中的应用--稀溶液 330

习题 333

第三十二章 层流下的质量传递 335

32.1 平行于平板的层流流动 335

32.2 管内速度分布充分发展了的传质 339

32.3 其它系统 339

习题 340

第三十三章 湍流下的质量传递 340

33.1 平行于平板湍流流动下的质量传递 340

33.2 涡流质量扩散系数与混合长 343

33.3 动量传递与质量传递之间的类似 344

33.4 渗透理论 346

33.5 界面湍动 349

习题 350

第三十四章 对流传质的某些设计方程 350

34.1 因次分析在质量传递中的应用 350

34.2 管中流体流动时的传质系数 352

34.2.1 层流 353

34.2.2 湍流 354

34.3 填充床中两相流的传质系数 356

34.3.1 气体 357

34.3.2 液体 357

34.4 球体与圆柱体对流体的传质 359

34.5 球内、滴内与泡内的传质 361

习题 362

第三十五章 不互溶相的连续接触 363

35.1 浓溶液塔的积分方程 363

35.2 稀溶液的简化 366

35.2.1 总论 366

35.2.2 地数平均推动力 366

35.2.3 求NTU的Colburn方程 366

35.2.4 简化方程的应用 367

35.3 操作的模式 368

35.3.1 方程的一般概念 368

35.3.2 气体吸收 368

35.3.3 解吸或汽提 369

35.3.4 液-液萃取 369

35.3.5 并流操作 371

35.4 设备设计要点 371

35.4.1 气-液操作 371

35.4.2 液-液操作 372

习题 377

第三十六章 同时进行的动量、热量与质量传递 380

36.1 平板上的层流边界层 380

36.2 流体作湍流流动时同时进行的热量传递与质量传递 384

36.3 非等温接触器中的质量传递 386

36.4 空气-水操作 389

36.4.1 定义 389

36.4.2 湿度图 393

36.4.3 冷却塔 393

36.5 干燥 396

习题 400

第三十七章 平衡级分离，不互溶相 401

37.1 理论级的概念 401

37.2 单级平衡接触分离 402

37.3 每级均加入新鲜吸收剂(溶剂)的多级接触 405

37.4 多级逆流接触 407

37.5 理想级的代数关系式 409

37.6 实际级数的确定 412

37.7 塔设计的要点 414

习题 415

第三十八章 部分互溶相的接触 416

38.1 相平衡关系 416

38.2 单级平衡接触的分离 419

38.3 每级均加入新鲜溶剂的多级接触 420

38.4 多级逆流接触 421

38.5 有回流的逆流接触 423

习题 426

第三十九章 两组元混合物质蒸馏 428

39.1 相平衡 429

39.2 分馏塔的操作 432

39.3 Sorel分析法 432

39.4 McCabe-Thiele分析法 434

39.4.1 精馏塔 435

39.4.2 提馏 437

39.4.3 完全的分馏塔 439

39.4.4 极限回流状况 441

39.4.5 部分冷凝器 443

39.4.6 水蒸汽注入 443

39.4.7 侧线充股 445

39.4.8 稀溶液 446

39.5 Ponchon-Savarit分析法 446

39.5.1 杠杆法则 447

39.5.2 蒸馏塔分析 450

39.5.3 精馏塔 452

39.5.4 提馏塔 454

39.5.5 完全的分馏塔 454

39.5.6 其它系统 455

39.5.7 Ponchon-Savarit分析法与McCabe-Thiele分析法的比较 457

习题 459

第四十章 多组元分离 461

40.1 低浓度多组元混合气的吸收 462

40.2 高浓度多组元混合气的吸收 464

40.3 多组元蒸馏 466

40.4 恒沸蒸馏与萃取蒸馏 471

习题 475

附录 476

附录一 以紧凑记号表示的基本衡算式 477

Ⅰ-1 质量衡算 478

Ⅰ-2 总衡算 480

Ⅰ-3 能量衡算 481

Ⅰ-4 动量衡算 481

附录二 几种坐标系中的微分衡算表达式 485

附录三 若干有用的数据 488

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