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『簡體書』化工传递原理教程（任永胜）

書城自編碼： 3702020
分類：簡體書→大陸圖書→工業技術→化學工業
作者： 任永胜，李爱蓉，孙永刚 主编
國際書號(ISBN)： 9787122397027
出版社： 化学工业出版社
出版日期： 2022-01-01

頁數/字數： /
書度/開本： 16开 釘裝： 平装

售價：HK$ 78.2

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編輯推薦：
1.《化工传递原理教程》从传递过程机理着手，建立一个比较严密且完整的体系，并努力阐明传递过程的基本规律、基本概念、基本物理现象以及处理问题的基本方法。
2.书除内容上的特色外，在形式上也有一定的特色，通过对每章内容进行总结归纳，应用举例，并配以课堂或课外讨论题目、思考题及习题，以更好地理解、掌握课程内容。
內容簡介：
《化工传递原理教程》从研究动量传递、热量传递和质量传递三种传递过程的机理入手，阐明传递过程的基本规律、基本概念、基本物理现象、处理问题的基本方法及三种传递过程的类似律。内容包括传递过程微分方程，传递过程微分方程在动量传递、热量传递和质量传递中的应用与求解，传递现象类似律。各章小结精练地概括了学习重点，每章均附有例题、思考题和习题，并通过课堂/课外讨论题目帮助读者深入了解传递过程相关内容。 來源：香港大書城megBookStore,http://www.megbook.com.hk
本书可作为高等学校化工、能源、石油、冶金、热能、食品、环境、材料等专业本科生、研究生的教材或教学参考书，也可作为上述专业的研究人员和高校教师的参考书。
目錄：
第1篇传递过程微分衡算方程001
第1章传递过程控制方程的建立002
1.1基本概念002
1.1.1连续介质假定002
1.1.2描述流体运动的方法及随体导数003
1.1.3迹线与流线008
1.1.4系统与控制体009
1.1.5现象方程及其相似性010
1.2单组分体系微分质量衡算方程——连续性方程014
1.2.1连续性方程的推导014
1.2.2连续性方程的简化017
1.3多组分体系微分质量衡算方程——质量传递微分方程018
1.3.1描述质量分子扩散现象的数学表达式018
1.3.2质量传递微分方程的推导及简化023
1.4微分动量衡算方程026
1.4.1以应力表示的微分动量衡算方程026
1.4.2黏性流体的运动微分方程——纳维-斯托克斯方程034
1.5微分能量衡算方程037
1.5.1采用欧拉观点推导微分能量衡算方程038
1.5.2采用拉格朗日观点推导微分能量衡算方程041
1.5.3能量方程的简化042
1.6定解条件044
1.6.1初始条件044
1.6.2边界条件044
1.7本章小结与应用046
1.7.1本章小结046
1.7.2本章应用举例047
1.7.3课堂/课外讨论051
1.7.4思考题051
习题051

第2篇传递微分方程在动量传递中的应用053
第2章运动方程的解054
2.1流体在两平板间作等温稳态层流055
2.2流体在圆管与套管环隙中作等温稳态层流058
2.2.1流体在圆管内流动058
2.2.2套管环隙内的轴向流动061
2.2.3套管环隙内的周向稳态流动063
2.3降膜流动066
2.4爬流067
2.5无黏性流动070
2.5.1欧拉方程070
2.5.2流体的点旋度071
2.5.3流函数071
2.5.4圆柱稳态绕流074
2.5.5速度势函数076
2.5.6流函数与速度势函数的关系076
2.6非稳态流动078
2.7本章小结与应用080
2.7.1本章小结080
2.7.2应用举例082
2.7.3课堂/课外讨论085
2.7.4思考题085
习题085

第3章边界层理论088
3.1普朗特边界层理论088
3.2流动边界层的形成和发展089
3.3普朗特边界层方程092
3.3.1普朗特边界层动量微分方程092
3.3.2平板层流边界层的精确解095
3.4卡门边界层方程100
3.4.1卡门边界层动量积分方程100
3.4.2平板层流边界层的近似解103
3.5边界层的分离107
3.5.1边界层分离现象107
3.5.2边界层分离的条件108
3.6本章小结与应用110
3.6.1本章小结110
3.6.2应用举例111
3.6.3课堂/课外讨论114
3.6.4思考题114
习题115

第4章湍流运动的基本方程与湍流理论117
4.1湍流概述及湍流的统计平均117
4.1.1湍流的基本特性117
4.1.2临界雷诺数118
4.1.3湍流的描述119
4.2湍流的基本方程121
4.2.1时均运算法则122
4.2.2湍流连续性方程123
4.2.3湍流时均动量方程——雷诺方程123
4.2.4雷诺应力124
4.3普朗特混合长理论126
4.3.1涡黏性假设126
4.3.2普朗特混合长理论126
4.3.3普朗特混合长理论应用于无限大平壁湍流流动128
4.4圆管中的稳态湍流130
4.4.1光滑管中的湍流130
4.4.2粗糙管中的湍流133
4.5平壁湍流边界层的近似解137
4.5.1卡门边界层动量积分方程在平壁湍流边界层中的应用137
4.5.2层流底层厚度的估算138
4.5.3壁面上剪应力τw和范宁摩擦因子f139
4.5.4平壁混合边界层的近似计算140
4.6本章小结与应用141
4.6.1本章小结141
4.6.2应用举例142
4.6.3课堂/课外讨论147
4.6.4思考题148
习题148

第3篇传递微分方程在热量传递中的应用150
第5章微分能量衡算方程在热传导中的解151
5.1稳态导热151
5.1.1一维稳态导热151
5.1.2二维稳态导热162
5.2非稳态导热169
5.2.1非稳态导热概述169
5.2.2半无限厚介质的非稳态导热170
5.2.3有限厚介质的非稳态导热176
5.2.4多维非稳态导热185
5.2.5热量扩散系数等参数的测定191
5.3本章小结与应用200
5.3.1本章小结200
5.3.2应用举例200
5.3.3课堂/课外讨论203
5.3.4思考题204
习题204

第6章对流传热206
6.1对流传热概述206
6.1.1对流传热的影响因素及分类206
6.1.2对流传热的研究方法207
6.2对流传热机理与对流传热系数207
6.2.1对流传热机理207
6.2.2温度边界层（热边界层）208
6.2.3对流传热系数209
6.3对流传热微分方程组及无量纲数群211
6.3.1对流传热的微分方程组211
6.3.2对流传热中的无量纲数群及其物理意义212
6.4平板壁面对流传热216
6.4.1平板壁面上层流传热的精确解216
6.4.2平板壁面上层流传热的近似解221
6.4.3平板壁面上湍流传热的近似解226
6.5管内对流传热229
6.5.1管内强制层流传热的理论分析229
6.5.2管内对流传热的量纲分析234
6.5.3管内湍流传热的类似律237
6.6自然对流传热242
6.6.1自然对流系统的运动方程和能量方程242
6.6.2自然对流系统的对流传热系数243
6.7本章小结与应用245
6.7.1本章小结245
6.7.2应用举例245
6.7.3课堂/课外讨论250
6.7.4思考题250
习题251

第7章热辐射254
7.1热辐射的基本定律254
7.1.1热辐射的基本概念254
7.1.2热辐射的基本定律256
7.1.3实际物体的热辐射特性259
7.2辐射换热计算264
7.2.1黑体表面间的辐射换热264
7.2.2灰体表面间的辐射换热270
7.2.3辐射换热的网络方法272
7.2.4气体辐射275
7.2.5气体与围壁表面间的辐射换热280
7.3本章小结与应用281
7.3.1本章小结281
7.3.2应用举例281
7.3.3课堂/课外讨论283
7.3.4思考题283
习题284

第4篇传递微分方程在质量传递中的应用286
第8章分子扩散287
8.1分子扩散机理287
8.2分子扩散系数的测定与计算289
8.2.1气体扩散系数289
8.2.2液体扩散系数291
8.2.3固体中的扩散系数292
8.3通过静止气膜的扩散293
8.4下降液膜中的扩散294
8.4.1气体吸收295
8.4.2固体溶解297
8.5多孔催化剂内的扩散298
8.6伴有化学反应的分子扩散300
8.6.1伴有均相化学反应的分子扩散301
8.6.2伴有多相化学反应的分子扩散302
8.7本章小结与应用304
8.7.1本章小结304
8.7.2应用举例304
8.7.3课堂/课外讨论307
8.7.4思考题307
习题307

第9章对流传质309
9.1对流传质机理与对流传质系数309
9.1.1对流传质机理309
9.1.2对流传质系数311
9.2稳态层流传质314
9.2.1平板壁面上的层流传质314
9.2.2圆管中的层流传质316
9.3湍流传质318
9.3.1时均浓度和脉动浓度319
9.3.2湍流质量通量的半经验式319
9.3.3平壁上的湍流传质320
9.4本章小结与应用321
9.4.1本章小结321
9.4.2应用举例321
9.4.3课堂/课外讨论324
9.4.4思考题324
习题324

第10章相际传质326
10.1相际平衡和平衡浓度326
10.2相际对流传质模型326
10.2.1停滞膜模型327
10.2.2溶质渗透模型327
10.2.3表面更新模型329
10.3伴有化学反应的相际传质过程331
10.3.1体积传质系数的估算331
10.3.2伴有快速反应的吸收334
10.4界面力对质量传递的影响335
10.4.1上升气泡中循环的消除337
10.4.2降膜的Marangoni不稳定性337
10.5本章小结与应用339
10.5.1本章小结339
10.5.2应用举例339
10.5.3课堂/课外讨论340
10.5.4思考题340
习题340

第5篇传递现象相似341
第11章传递现象类似律342
11.1动量、热量和质量传递类比概述342
11.2类比的特征数343
11.3雷诺类似律344
11.3.1层流雷诺类似律344
11.3.2湍流雷诺类似律346
11.3.3雷诺类似律的实质及准数的物理意义347
11.4普朗特-泰勒类似律348
11.5卡门类似律351
11.6j因子类似律354
11.7速度、温度和浓度边界层的类似355
11.8非稳态下的三传类比357
11.9本章小结与应用359
11.9.1本章小结359
11.9.2应用举例360
11.9.3课堂/课外讨论363
11.9.4思考题363
习题364

附录365
附录A误差函数表365
附录B非稳态传递问题解的图示366
附录C贝塞尔函数表376
附录D二元体系的质量扩散系数377
附录E双曲函数表379

参考文献382
內容試閱：
化工传递过程原理将化工单元操作问题一般化，讨论的是化工单元操作的共性科学问题，所以本课程是抽象的。但既然是共性科学规律，不仅可以帮助理解已有单元操作的过程细节，还可以指导人们认识新的技术单元的基本规律。一名合格的化学工程师要对传递过程具有深刻的认识并能熟练求解相关问题，因此，本门课程已成为化工类专业的重要课程之一。动量传递、热量传递和质量传递的主要内容分别来自于流体力学、传热学和传质学，三种传递现象在许多过程中同时发生，并且存在类似的规律，化工传递过程原理作为一门独立的课程，应该有自己的体系和结构，即与单独的流体力学、传热学或传质学在体系和结构方面应有所区别。化工传递过程原理，把动量传递、热量传递和质量传递统一起来，也把动态、稳态、多维的问题统一起来，学习化工传递过程原理的一种境界是，能够用超越动量传递、热量传递和质量传递的一般化视角看待化工；对于具体的复杂化工问题，又能具体去假设简化分析，根据传递过程原理，去建立模型。我们既要学知识，更要学方法。尤其是大学，学习的是一种解决问题的能力和方法。学会了方法，就知道怎么去思考解决前人没有解决的问题，或者提出更好的方法。
本书从传递过程机理着手，建立一个比较严密且完整的体系，并努力阐明传递过程的基本规律、基本概念、基本物理现象以及处理问题的基本方法。全书内容共分5篇：第1篇在介绍基本概念的基础上，建立传递过程变化方程组，即微分质量衡算方程（连续性方程、质量传递微分方程）、微分动量衡算方程和微分能量衡算方程。本篇是传递过程原理基础的内容，第2、3、4篇内容实际上就是求解本篇所建立的变化方程组。第2篇求解层流和湍流流动变化方程组的连续性方程和微分动量衡算方程，获得速度分布及摩擦因子，并讨论本书也是本门课程的两个核心理论——边界层理论和湍流理论。第3篇讨论传递微分方程在热量传递中的应用，联立连续性方程、微分动量衡算方程、能量方程求解温度分布及传热速率，需要指出的是由于热量传递中热辐射的特殊性，其内容单独讨论。第4篇讨论传递微分方程在质量传递中的应用，质量传递是化工特色的传递过程。本篇联立连续性方程、微分动量衡算方程、质量传递微分方程求解浓度分布及传质速率；三种传递过程在传递的机理、过程、模型、边界条件、求解方法和求解结果等方面十分相似，在一定条件下，存在定量相关，即具有类似性。第5篇就讨论传递现象类似律，是本书的精华。利用相似和类比，可以使某些极其复杂的湍流问题得以解决。
本书除内容上的特色外，在形式上也有一定的特色，通过对每章内容进行总结归纳，应用举例，并配以课堂或课外讨论题目、思考题及习题，以便读者更好地理解、掌握课程内容。
需要说明的是，传递课程需要数学语言。对一个传递过程的求解，其过程是：对特定传递过程进行物理分析、建立微分方程、给定边界条件、简化数学模型、进行数学运算、求解，可见方程的建立和求解在传递中至关重要。但是，数学推导是手段，它服务于三种传递过程的理解和应用，教学中应强调物理概念、方程的物理解释以及所得结果在物理上的合理性，培养学生的数学思想和意识。
参加本书编写的有宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室/化学化工学院任永胜（第1篇、第2篇和第5篇），宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室孙永刚（第3篇），西南石油大学化学化工学院李爱蓉（第4篇），宁夏大学化学化工学院段潇潇（附录），全书由任永胜统稿和整理。在本书编写过程中，得到了宁夏大学化学化工学院、省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室、化学国家基础实验教学示范中心（宁夏大学）和化学工业出版社等单位的支持与帮助，在此表示感谢。
另外，在本书编写过程中参考了许多同类书籍资料，一并列在书末对各位编著者表示衷心的感谢。
由于笔者学识有限，书中难免有不妥之处，恳请读者批评指正，以便再版时修正。

编者
2021年3月

 

 

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