化工流體流動與傳熱（第2版）/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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柴誠敬，張國亮 編

圖書標籤:

• 化工
• 流體流動
• 傳熱
• 高等教育
• 教材
• 工程
• 化學工程
• 熱力學
• 流體力學
• 傳熱學

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122008039

版次：2

商品編碼：10144332

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2007-08-01

用紙：膠版紙

頁數：366

字數：616000

內容簡介

　　本書是普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材。以重新整閤課程體係、更新教學內容為主導思想，將現行的《化工原理》和《化工傳遞過程基礎》有機融閤，並適當吸取《化工分離過程》的相關內容，探索建立新體係教材。本套教材按兩本書編寫，第1本為《化工流體流動與傳熱》(第二版)，除緒論外，內容包括：流體流動基礎、流體輸送機械、顆粒與流體間的相對運動、液體攪拌、傳熱過程基礎、換熱器及蒸發共七章；第二本為《化工傳質與分離過程》(第二版)，除緒論外，內容包括：傳質過程基礎、氣體吸收、蒸餾、氣液傳質設備、液—液萃取、固體物料乾燥、其他傳質與分離過程共七章。每章都編入較多的例題，章末有習題和思考題，習題附有參考答案。
　　本套教材對基本概念的論述力求嚴謹，強調理論聯係實際，突齣工程觀點，注意啓迪思維，引導創新，便於自學。
　　本書可作為高等院校化工類及相關專業的教材，也可作為化工、石油、醫藥、輕紡、食品、環保、冶金、材料等部門從事科研、設計、生産管理的科技人員的參考書。

目錄

0 緒論
0.1 化學工程學科的進展
0.2 單元操作及傳遞過程
0.3 單位製度和單位換算
習題
思考題
第1章 流體流動基礎
1.1 流體的物理性質
1.2 流體靜力學
1.3 流體流動概述
1.4 流體流動的基本方程
1.5 流體流動的阻力
1.6 管路計算
1.7 流量測量
1.8 非牛頓流體的流動
本章符號說明
習題
思考題
參考文獻
第2章 流體輸送機械
2.1 概述
2.2 離心泵
2.3 其他類型液體輸送機械
2.4 氣體輸送機械
本章符號說明
習題
思考題
參考文獻
第3章 流體與顆粒之間的相對運動
3.1 流體與顆粒的相對運動
3.2 沉降分離
3.3 流體通過固體顆粒床層的運動
3.4 過濾
3.5 離心機
3.6 固體流態化
本章 符號說明
習題
思考題
參考文獻
第4章 液體攪拌
4.1 概述
4.2 機械攪拌器及混閤機理
4.3 攪拌功率
4.4 攪拌器的放大
本章符號說明
習題
思考題
參考文獻
第5章 傳熱過程基礎
第6章 換熱器
第7章 蒸發
……
附錄

前言/序言

化工過程中的物質與能量的精妙調控：麵嚮工程實踐的流體動力學與熱力學基礎（暫定書名） 麵嚮新時代化工産業升級與綠色轉型的深度解析 【圖書定位與目標讀者】 本書旨在為化工、化學工程及相關領域（如製藥、能源、材料、環境工程）的高年級本科生、研究生，以及緻力於工程實踐與技術創新的工程師和研究人員，提供一套全麵、深入且緊密結閤現代工業需求的流體流動與能量傳遞基礎理論與應用指南。它不僅僅是傳統單元操作的知識復述，更是對復雜工程係統設計、優化與安全運行所必需的跨學科思維框架的構建。 【核心內容綱要——超越基礎概念的工程前沿】 本書將內容架構圍繞化工生産中的兩大核心挑戰——有效且穩定地輸運物質和高效且經濟地管理能量——展開，深度剖析其背後的流體力學、動量傳遞、熱力學和傳熱學原理，並聚焦於現代工業裝備中的復雜情形。 第一部分：流體動力學與動量傳遞的深度解析 (Fluid Dynamics and Momentum Transfer) 本部分著重於係統地闡述流體在管道、設備及反應器內部的運動規律，強調從微觀機製到宏觀工程計算的橋接。 1. 流體本構關係與本徵特性： 超越牛頓流體的邊界： 詳細討論非牛頓流體的流變學特性（如剪切變稀、剪切增稠、屈服應力），重點分析 Bingham 塑性、Power-law 模型及其在復雜混閤物、高分子溶液中的應用。引入粘彈性流體的基本概念，探討其在泵送和混閤過程中的獨特行為。 微觀結構與宏觀粘性： 結閤分子動理論和統計力學觀點，解析溫度、壓力、組分變化對流體宏觀粘度的影響機製，尤其針對多相體係（如乳液、懸浮液）的有效粘度模型進行深入探討。 2. 復雜幾何中的流動模擬： 管道係統設計與優化： 深入分析管網優化問題，包括壓力損失的精確計算（考慮沿程阻力和局部阻力），引入現代阻力係數的無量綱關聯式，並討論管材粗糙度對長期運行效率的影響。重點解析高剪切應力區域（如閥門、彎頭、縮放管段）的流動畸變與能量耗散。 設備內流動： 詳細考察攪拌器和混閤槽內的流動模式。不隻是停留在雷諾數判斷，而是深入講解湍流的統計特性、渦量分布以及軸嚮和徑嚮循環區的形成機製，為放大效應（Scale-up）提供堅實的理論基礎。同時，分析換熱器殼程和管程的流體導流闆設計如何影響流場均勻性與效率。 多孔介質與填料床流動： 係統闡述達西定律的適用範圍與局限性，引入 Kozeny-Carman 方程及其修正形式，用於精確預測填料床和催化反應器中流體的壓力降。探討顆粒床層中的非均勻流（Channeling）現象及其抑製方法。 3. 動量傳遞的數值方法概述： 簡要介紹計算流體力學（CFD）的基本原理，包括 Navier-Stokes 方程的離散化方法（如有限體積法）。選取典型的化工案例（如噴射器設計、氣泡塔內的氣液兩相流），演示如何利用 CFD 工具輔助工程決策，強調網格劃分、邊界條件設定及湍流模型（如 $k-epsilon$, SST $k-omega$）的選擇對結果精度的決定性作用。 第二部分：能量傳遞與傳熱過程的精細化控製 (Energy Transfer and Heat Management) 本部分聚焦於化工過程中的熱量交換、相變傳熱以及過程的溫度控製策略，強調熱力學第二定律在優化過程中的指導作用。 4. 傳熱理論基礎與熱邊界層分析： 對流傳熱的深入機理： 詳細分析流體邊界層內的速度梯度與溫度梯度之間的耦閤關係。在層流和湍流條件下，推導和應用 Nusselt 數的經驗和半經驗關聯式（如 Dittus-Boelter, Sieder-Tate），並探討物性變化對傳熱係數的影響。 復雜換熱錶麵的傳熱： 重點分析具有肋片（Fins）、螺鏇或復雜錶麵幾何的設備中的傳熱增強技術。討論強化傳熱的機理，並評估其帶來的流動阻力增加的“代價”。 5. 過程傳熱設備的設計與優化： 換熱器設計方法學： 全麵介紹並對比 LMTD (對數平均溫差法) 和 $epsilon$-NTU (效率-NTU法) 在不同工況下的適用性。深入剖析殼管式換熱器的設計規範（TEMA 標準），包括固定管闆、浮頭式等結構的熱應力分析。 過程加熱與冷卻： 探討直接接觸式傳熱（如噴淋冷卻塔、吸收塔中的氣體冷卻）的傳熱與傳質的耦閤效應。對相變傳熱進行細緻分析，包括飽和蒸汽冷凝（膜狀與滴狀冷凝）和液體沸騰（核狀與沸騰區劃）過程中的熱阻分析，並探討結垢（Fouling）對換熱效率的動態影響模型。 6. 輻射傳熱與高溫應用： 闡述黑體與灰體的輻射定律，重點分析 Stefan-Boltzmann 定律、Planck 分布及 Wien 位移定律。詳細討論在高溫反應器（如燃燒室、玻璃熔窯）中，氣體（$ ext{CO}_2$, $ ext{H}_2 ext{O}$）對熱輻射的吸收與發射特性，及其在總熱負荷計算中的貢獻。 第三部分：耦閤現象與前沿應用案例 (Coupled Phenomena and Advanced Case Studies) 本部分緻力於展示流體流動與傳熱在真實復雜係統中的相互作用，是連接理論與現代工程實踐的關鍵。 7. 傳質與傳熱的同步性分析： 設備內的邊界層耦閤： 探討在蒸發、吸收、乾燥等過程中，動量、熱量和物質傳遞的共同影響。分析濕空氣流過冷卻錶麵時，冷凝潛熱對對流傳熱係數的反饋效應。 反應工程中的熱管理： 針對催化反應器（如固定床、流化床），建立能量守恒方程，分析反應熱、對流熱和軸嚮/徑嚮擴散熱的平衡。重點討論在強放熱反應中，如何通過流體動力學設計（如分級進料、旁路冷卻）來避免局部過熱（Hot Spots）導緻的催化劑失活或失控。 8. 流體動力學與傳熱的放大效應（Scale-up）研究： 探討在放大反應器或換熱設備時，哪些無量綱數（如 $ ext{Re}, ext{Pr}, ext{Nu}, ext{St}$）必須保持恒定，哪些需要根據流體特性和設備幾何進行重新評估。強調流場相似性和溫度場相似性在放大設計中的差異與挑戰。 【本書特色與創新點】 強調工程可操作性： 每章節末均設有“工程設計挑戰”案例分析，要求讀者應用所學知識解決實際工業中遇到的壓力波動、熱點控製、能耗優化等具體問題。 現代工業視野： 引入瞭對微反應器、高效微通道換熱器中傳熱強化現象的討論，以及對生物化工和新能源領域（如燃料電池熱管理）中流體特性的前沿關注。 理論與計算的平衡： 既保證瞭經典理論的嚴謹性，又適度引入瞭 CFD/FEM 的思想，為後續學習更高級的過程模擬工具打下堅實基礎，而非僅僅停留在經驗公式的羅列。 強調安全與環境： 在壓力損失和能耗計算中，融入瞭能源效率評估的概念，引導讀者在設計階段就考慮“綠色化工”的要求，減少泵送能耗和熱損失。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值遠不止於提供知識點，更在於它構建瞭一套完整的工程思維框架。我尤其欣賞它對不確定性和安全裕度的強調。在流體力學和傳熱學中，總是有太多理想化的假設條件，而現實世界的復雜性往往會吞噬掉這些理想結果。這套教材非常坦誠地指齣瞭這些局限性，並且在涉及設備選型和操作優化時，總會提醒讀者去考慮邊界條件的變化對計算結果的敏感性。比如，關於管壁粗糙度對沿程阻力影響的分析，它不僅給齣瞭經驗公式，還探討瞭在不同流速下，粗糙度效應的主導地位如何轉換，這對於設計人員來說至關重要——它教會我們如何在工程實踐中運用“保守估計”的原則。這種對工程本質的深刻洞察力，使得這本書讀起來不像教科書，更像是一本實戰手冊，讓人感到每翻一頁都在為未來的工作積纍經驗值。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖錶質量也令人稱贊，這在理工科教材中常常是一個被忽視的細節。清晰的流程圖和結構化的章節劃分，極大地減輕瞭長時間閱讀帶來的認知負擔。特彆是那些關鍵公式的推導步驟，常常配有精美的二維或三維示意圖，這些圖示能夠瞬間將抽象的數學符號“具象化”。我記得在學習多孔介質滲透流時，書中的截麵圖清晰地展示瞭流綫在顆粒間的迂迴路徑，這比純文字描述要有效得多。更難得的是，它在介紹完經典理論後，還引入瞭現代計算方法的簡介，比如CFD（計算流體力學）在求解非定常或復雜幾何流動問題中的應用前景。這種兼顧經典理論的深度與現代技術廣度的做法，使得這本書的生命力得以延續，確保讀者所學的知識不僅能應對傳統工廠的設計，也能跟上行業技術迭代的步伐。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本《化工流體流動與傳熱（第2版）》，首先映入眼簾的是那份厚重而踏實的質感，它不像那些輕飄飄的速成讀物，而是帶著一種老牌教材特有的沉澱感。我最初接觸相關領域的知識時，總覺得那些理論公式抽象得像天書，難以與實際工程場景聯係起來。然而，這本書的編排邏輯卻非常巧妙，它仿佛是一位經驗豐富的老工程師在手把手地指導你如何“看”懂流體在管道和設備中發生的“脾氣”。特彆是關於湍流模型和換熱器設計的那幾章，作者沒有僅僅羅列公式，而是深入剖析瞭每一步推導背後的物理意義，讓你在麵對復雜工況數據時，不再是機械地套用公式，而是能真正理解“為什麼是這個公式”。舉個例子，講解動量方程的簡化時，作者用瞭很多工程實例來佐證，比如泵選型中的揚程計算，那種將理論與實際操作緊密結閤的方式，極大地激發瞭我學習的興趣，讓我感覺自己不再是孤軍奮戰於書本的象牙塔內，而是真真切切地在為解決工業難題做準備。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，初次接觸這本書時，我曾被其中大量的無量綱數和相似準則嚇到。但是，隨著閱讀的深入，我發現作者的敘述方式非常具有引導性，他沒有把這些復雜的數學工具當作目的，而是當作解決具體問題的工具箱。比如，在討論流體混閤和反應器設計時，傅裏葉數、雷諾數這些參數不再是孤立的符號，而是成為瞭衡量混閤效率和停留時間分布的直觀指標。作者巧妙地運用瞭對比和類比的手法，將復雜的對流-擴散問題，通過類比到更簡單的擴散過程，逐步建立起復雜的模型。這種由淺入深、步步為營的講解，尤其適閤那些基礎相對薄弱，但又渴望深入理解物理過程的讀者。它幫助我建立起一套跨尺度的分析能力，從分子層麵的熱擴散到宏觀設備內的流動模式轉變，都有跡可循。

評分☆☆☆☆☆

如果要用一個詞來形容我對這本教材的整體感受，那就是“係統性”和“可追溯性”。它不是零散知識點的堆砌，而是構建瞭一個嚴密的知識體係。從基礎的流體力學守恒定律開始，到能量方程的建立，再到具體的熱交換器（如管殼式、闆式）的設計參數確定，每一步都前後呼應，環環相扣。閱讀過程中，我發現自己可以輕鬆地“迴溯”到某個基礎章節，去驗證當前正在處理的復雜模型是否基於正確的物理假設。這種高度的內部邏輯一緻性，對於自學或者需要復習鞏固的工程師來說，是極其寶貴的財富。它不僅僅是一本“教你怎麼算”的書，更是一本“教你怎麼思考”的指南，指導我們如何以一種嚴謹、規範的化工工程師思維去麵對流體和熱量傳遞的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

很不錯的工具書，十個字

評分☆☆☆☆☆

書本有些公式有小小的錯誤。而且很多公式其他版本的不用帶負號這裏卻帶。。。。

評分☆☆☆☆☆

[ZZ]寫的的書都寫得很好，[sm]還是朋友推薦我看的，後來就非非常喜歡，他的書瞭。除瞭他的書，我和我傢小孩還喜歡看鄭淵潔、楊紅櫻、黃曉陽、小橋老樹、王永傑、楊其鐸、曉玲叮當、方洲，他們的書我覺得都寫得很好。[SM]，很值得看，價格也非常便宜，比實體店買便宜好多還省車費。 書的內容直得一讀[BJTJ]，閱讀瞭一下，寫得很好，[NRJJ]，內容也很豐富。[QY]，一本書多讀幾次，[SZ]。 快遞送貨也很快。還送貨上樓。非常好。 [SM]，超值。買書就來來京東商城。價格還比彆傢便宜，還免郵費不錯，速度還真是快而且都是正版書。[BJTJ]，買迴來覺得還是非常值的。我喜歡看書，喜歡看各種各樣的書，看的很雜，文學名著，流行小說都看，隻要作者的文筆不是太差，總能讓我從頭到腳看完整本書。隻不過很多時候是當成故事來看，看完瞭感嘆一番也就丟下瞭。所在來這裏買書是非常明智的。然而，目前社會上還有許多人被一些價值不大的東西所束縛，卻自得其樂，還覺得很滿足。經過幾百年的探索和發展，人們對物質需求已不再迫切，但對於精神自由的需求卻無端被抹殺瞭。總之，我認為現代人最缺乏的就是一種開闊進取，尋找最大自由的精神。 中國人講“虛實相生，天人閤一”的思想，“於空寂處見流行，於流行處見空寂”，從而獲得對於“道”的體悟，“唯道集虛”。這在傳統的藝術中得到瞭充分的體現，因此中國古代的繪畫，提倡“留白”、“布白”，用空白來錶現豐富多彩的想象空間和廣博深廣的人生意味，體現瞭包納萬物、吞吐一切的胸襟和情懷。讓我得到瞭一種生活情趣和審美方式，伴著筆墨的清香，細細體味，那自由孤寂的靈魂，高尚清真的人格魅力，在尋求美的道路上指引著我，讓我拋棄浮躁的世俗，嚮美學叢林的深處邁進。閤上書，閉上眼，書的餘香猶存，而我腦海裏浮現的，是一個“皎皎明月，仙仙白雲，鴻雁高翔，綴葉如雨”的衝淡清幽境界。願我們身邊多一些主教般光明的使者，有更多人能加入到助人為樂、見義勇為的隊伍中來。社會需要這樣的人，世界需要這樣的人，隻有這樣我們纔能創造我們的生活，[NRJJ]希望下次還呢繼續購買這裏的書籍，這裏的書籍很好，非常的不錯，。給我帶來瞭不錯的現實享受。希望下次還呢繼續購買這裏的書籍，這裏的書籍很好，非常的不錯，。給我帶來瞭不錯的現實享受。

評分☆☆☆☆☆

送貨速度真是沒得說，書的質量也很好 是正版

評分☆☆☆☆☆

買瞭當教材的，正版又便宜，印的也很清晰，尤其是包裝仔細，很喜歡

評分☆☆☆☆☆

介紹的不難，適閤入門…

評分☆☆☆☆☆

書本有些公式有小小的錯誤。而且很多公式其他版本的不用帶負號這裏卻帶。。。。

評分☆☆☆☆☆

孩子放假買來看的，好。

評分☆☆☆☆☆

不錯的選擇，精美，送貨也很快！