《化工原理》介紹化工過程中主要單元操作的基本原理、過程計算、過程強化及典型設備，全書共10章，分為上、下兩冊。本書為上冊，詳細介紹與流體流動和傳熱有關的單元操作，包括緒論、流體流動與輸送設備、機械分離與流態化、傳熱過程與換熱器、蒸發。
本書強調基本理論與工程實踐相結合，突出工程觀點和過程強化方法，可作為高等學校化工、石油、材料、生物、制藥、輕工、食品、環境等專業本科生教材或參考書，也可供化工及相關專業工程技術人員參考。
適讀人群 ：本書可作為高等學校化工、石油、材料、生物、制藥、輕工、食品、環境等專業本科生教材或參考書，也可供化工及相關專業工程技術人員參考。
本書借鑒國內外同類教材的長處，并結合大連理工大學化工原理教學團隊豐富的教學實踐和經驗編寫而成。
本書介紹了化工過程中主要的單元操作，各章按照單元操作的基本原理、過程計算、過程強化和過程典型設備的主線編寫，重點介紹過程的設計計算。
本書在編寫過程中，力爭理論與實踐相結合，突出工程觀點和解決工程實際問題能力的培養及過程強化。
化工原理課程內容包括化工過程典型單元操作的基本原理、典型過程及設備的設計與操作分析，是化學工程與工藝及相近、相關專業的重要專業技術基礎課，具有基礎理論和工程實踐并重的特點。通過本門課程的學習，培養學生分析和解決工程實際問題的能力，這在創新型工程技術人才培養過程中具有重要意義。
本書借鑒了國內外同類教材的長處，并結合編者們多年的化工原理教學實踐經驗編寫而成。教材介紹了化工過程中主要的單元操作，各章按照單元操作的基本原理、過程計算、過程強化和過程典型設備的主線編寫，重點介紹過程的設計計算。在編寫過程中，力爭理論與實踐相結合，突出工程觀點和解決工程實際問題能力的培養及過程強化的方法。書中標*部分為拓展學習內容。
本教材包括10章，分為上、下兩冊。上冊主要介紹與流體流動和傳熱有關的單元操作，包括緒論、流體流動與輸送設備、機械分離與流態化、傳熱過程與換熱器、蒸發。上冊主編大連理工大學王瑤、賀高紅，參加編寫的有賀高紅、焉曉明（第1章），潘艷秋、俞路（第2章），姜曉濱、阮雪華（第3章），吳雪梅、張寧、鄭文姬（第4章），董宏光（第5章）。下冊介紹與質量傳遞有關的單元操作，包括蒸餾、吸收、液液萃取、干燥和膜分離。下冊主編大連理工大學潘艷秋、吳雪梅，參加編寫的有王瑤（第6章），賀高紅、肖武、張文君（第7章），肖武、張秀娟（第8章），韓志忠（第9章），李祥村、姜曉濱（第10章）。大連理工大學化工原理教研室的全體同事在本書的編寫過程中給予了無私的幫助和支持，在此一并表示衷心的感謝！
限于編者水平，書中難免有不妥和疏漏之處，敬請讀者指正。
編者
2016年7月
賀高紅，大連理工大學盤錦校區副校長，教授、博導，法國貢比涅科技大學國際交流教授。
國內外期刊“Recent Patents on Chemical Engineering”、“J. Chin. Inst. Chem. Eng.”、“膜科學與技術”等編委。
獲中國石油和化學工業協會科技進步一等獎，遼寧省科技進步二等獎等。
教育部新世紀優 秀人才支持計劃，遼寧省百千萬人才工程百人層次，遼寧省教學名師。
第1章緒論 / 1
1.1化學工程與單元操作1
1.2化工原理課程的內容與地位3
1.3化工原理的研究方法3
1.4化工原理中常用的四個基本關系3
1.5單位制及單位換算4
第2章流體流動與輸送設備 / 7
2.1作用在流體上的力及流體的黏度7
2.1.1作用在流體上的力7
2.1.2壓力和剪應力8
2.1.3牛頓黏性定律及流體的黏度9
2.1.4理想流體與實際流體10
2.1.5牛頓型流體與非牛頓型流體10
2.2流體流動計算基礎11
2.2.1流體的特征11
2.2.2流場的描述11
2.2.3控制體12
2.2.4流體計算的兩個假設12
2.2.5穩態流動與非穩態流動13
2.2.6流體的流量與流速13
2.3流體衡算方程15
2.3.1連續性方程15
2.3.2靜力學方程16
2.3.3理想流體的伯努利方程22
2.3.4實際流體的機械能衡算25
2.4流體流動阻力及其計算28
2.4.1流體的流動類型28
2.4.2流體在圓管內的流動分析31
2.4.3量綱分析法35
2.4.4流體流動阻力的計算37
2.5流動邊界層的概念47
2.5.1邊界層的形成47
2.5.2邊界層的發展48
2.5.3邊界層的分離49
2.6管路計算50
2.6.1簡單管路計算51
2.6.2復雜管路計算53
2.7流速和流量的測量56
2.7.1測速管56
2.7.2孔板流量計58
2.7.3文氏管流量計61
2.7.4轉子流量計62
2.8流體輸送設備64
2.8.1離心泵65
2.8.2容積式泵85
2.8.3旋渦泵89
2.8.4氣體輸送設備90
2.9流體輸送過程的節能措施100
習題101
本章符號說明108
第3章機械分離及流態化 / 110
3.1概述110
3.2顆粒及顆粒床層的幾何特性111
3.2.1顆粒的幾何特性111
3.2.2混合顆粒群的幾何特性112
3.2.3顆粒床層的幾何特性113
3.3沉降114
3.3.1流體繞過顆粒的流動115
3.3.2顆粒在流體中的運動117
3.3.3重力沉降118
3.3.4重力沉降設備122
3.3.5離心沉降125
3.3.6離心沉降設備126
3.4過濾131
3.4.1過濾操作的基本概念132
3.4.2過濾過程的物料衡算133
3.4.3過濾基本方程式134
3.4.4過濾過程的計算135
3.4.5濾餅的洗滌138
3.4.6過濾設備139
3.4.7離心過濾146
3.4.8過濾過程的節能與強化149
3.5流體通過固定床的流動及流態化150
3.5.1流體通過固定床的流動150
3.5.2固體流態化152
習題162
本章符號說明164
第4章傳熱過程與換熱器 / 166
4.1傳熱過程概述166
4.1.1熱量傳遞的基本方式166
4.1.2間壁式傳熱過程的傳熱速率方程167
4.1.3熱量衡算方程169
4.2導熱169
4.2.1導熱的基本概念170
4.2.2傅里葉定律和熱導率171
4.2.3導熱微分方程式174
4.2.4無內熱源的一維穩態導熱177
4.2.5具有內熱源的一維穩態導熱*186
4.2.6多維穩態導熱和非穩態導熱簡介*187
4.3對流傳熱188
4.3.1熱邊界層188
4.3.2對流傳熱的傳熱速率189
4.3.3對流傳熱的研究方法191
4.3.4對流傳熱過程的量綱分析191
4.3.5無相變化的對流表面傳熱系數196
4.3.6有相變化的對流表面傳熱系數213
4.4輻射傳熱226
4.4.1輻射傳熱的基本概念226
4.4.2黑體輻射基本定律228
4.4.3實際固體和液體的輻射特性231
4.4.4兩固體間的輻射傳熱235
4.4.5氣體的輻射傳熱237
4.4.6復合傳熱和設備的熱損失240
4.5換熱器及其傳熱速率244
4.5.1間壁式換熱器的結構形式244
4.5.2換熱器的傳熱速率253
4.5.3傳熱效率和傳熱單元數*262
4.5.4換熱器傳熱過程的強化267
4.5.5列管式換熱器的設計和選型274
習題285
本章符號說明288
第5章蒸發 / 290
5.1概述290
5.1.1蒸發及其分類290
5.1.2蒸發操作的特點291
5.2單效蒸發291
5.2.1單效蒸發流程291
5.2.2單效蒸發的計算292
5.3多效蒸發298
5.3.1多效蒸發原理298
5.3.2多效蒸發流程299
5.3.3多效蒸發的計算300
5.3.4多效蒸發與單效蒸發的對比分析306
5.4蒸發設備308
5.4.1循環型蒸發器308
5.4.2單程型蒸發器310
5.4.3直接接觸傳熱蒸發器313
5.4.4蒸發設備的附屬裝置314
5.4.5蒸發器的性能比較與選型315
5.5蒸發過程的節能措施316
5.5.1額外蒸汽的引出316
5.5.2熱泵蒸發316
5.5.3冷凝水的閃蒸316
5.5.4多級多效閃蒸317
5.6蒸發過程的設計318
5.7蒸發過程和設備的強化與展望318
習題319
本章符號說明320
附錄 / 321
習題參考答案 / 356
參考文獻 / 359
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