化工原理(下) (平装) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国石化出版社

作者:徐文熙

出品人:

页数:201 页

译者:

出版时间:1993年4月1日

价格:20.0

装帧:平装

isbn号码:9787800432675

丛书系列:

图书标签:

• 化工原理
• 化工
• 化学工程
• 传热
• 传质
• 化学反应工程
• 分离工程
• 工业化学
• 理工科
• 教材

化工原理（上）：探索化学工程的基石与宏观脉络 本书聚焦于化工过程的基础理论、核心单元操作的物理化学根基，以及宏观系统分析的方法论，是构建现代化学工程师知识体系的必经之途。 本书《化工原理（上）》旨在为读者构建起一个坚实的理论框架，深入剖析驱动化学工业运转的根本物理、化学和工程学原理。不同于关注具体反应器设计或分离设备详述的后续课程，本卷侧重于“为什么”和“如何量化”——即物质、能量和动量如何在工程系统中进行传递、转换和平衡。 第一部分：流体输运与流体力学基础 本部分是理解所有化工操作的基础，它处理的是物质在管道、容器和设备中移动的规律。我们从描述流体状态的基本概念入手，包括粘度、密度和压力，这些参数直接决定了流体在管路中的行为。 1.1 流体静力学： 我们首先探究静止流体的平衡。重点阐述静水压力随深度变化的规律，帕斯卡原理在压力测量（如U型管、皮托管）中的应用，以及浮力原理。这部分内容是设计储罐、仪表和基础平衡计算的先决条件。 1.2 流体运动学与动力学： 引入连续性方程（质量守恒）和牛顿运动定律在流体中的体现——欧拉方程和纳维-斯托克斯方程的简化形式。我们详细分析了理想流体和真实流体（考虑粘性）的流动特性。 1.3 层流与湍流： 深入探讨雷诺数的物理意义，区分层流与湍流状态，并分析它们对能量损失（摩擦阻力）的巨大影响。书中详尽推导了达西-韦斯巴赫方程，并结合莫迪圆图，教授读者如何精确计算管路中的沿程和局部阻力损失。 1.4 动量守恒在设备中的应用： 将动量平衡应用于喷嘴、文丘里管、搅拌器等典型设备，讲解如何利用动量方程分析进出控制体（Control Volume）的力和冲量。 1.5 输送机械： 针对实际工程需求，本章系统阐述了泵（离心泵、容积泵）和压缩机的工作原理、性能曲线的解读（如扬程、效率、有效功率），以及如何根据系统特性曲线选择合适的输送设备。 第二部分：热量传递（传热学） 热量传递是化工过程能量控制的核心。本部分系统梳理了三种基本传热机理，并将其统一到工程设计中。 2.1 传热学基础与导热： 从傅里叶定律出发，推导一维、二维稳态和非稳态导热问题的解析解。重点分析了复合壁结构（如多层绝热管道）的热阻概念，并引入了毕肖夫数（Biot Number）和傅里叶数（Fourier Number）来判断传热模式。 2.2 对流换热： 对流是工程中最普遍的传热方式。我们从无量纲数（努塞尔数、普朗特数、雷诺数）的关联出发，详细分析了流体流经平板、管内流动以及管外绕流的经验和半经验关联式（如Dittus-Boelter方程），解释了边界层理论在对流换热中的作用。 2.3 辐射换热： 讲解黑体辐射定律（斯特藩-玻尔兹曼定律）、灰体和有色体的发射率、吸收率，以及表面形状因子（View Factor）在复杂几何结构（如炉膛、热交换器内部）中辐射热量计算的应用。 2.4 换热设备设计与分析： 核心在于将上述三种传热方式综合起来。我们详细分析了壳管式换热器、板式换热器等典型设备的工作原理。重点推导并应用了“平均温差法”（LMTD）和“NTU-Effectiveness法”，教会读者如何进行传热面积的精确计算和设备优化。 第三部分：物质传递（传递现象的初始概念） 本部分为后续的质量传递和分离工程奠定宏观和微观基础，引入“传递现象”的统一概念。 3.1 传递现象概述： 从动量、热量和质量传递的数学形式的相似性出发，确立了传递现象的统一性思想。引入了组分扩散的基本概念。 3.2 扩散： 阐述菲克第一定律（稳态扩散）和菲克第二定律（非稳态扩散）。重点区分了分子扩散、对流扩散以及在多组分系统中的扩散系数。讨论了多孔介质和多相体系中的扩散挑战。 3.3 对流传质： 结合流体力学，分析流体边界层中组分的对流混合与输运，为后续的气液、液液传质过程建立工程基础。 第四部分：化学过程的平衡与能量分析 本部分将工程分析的视角从纯物理过程提升到化学反应系统，引入能量和相平衡的概念。 4.1 化学计量与平衡： 回顾化学反应计量关系，定义平衡常数$K$。重点阐述了温度和压力对平衡常数的影响（范特霍夫方程），指导过程工程师如何通过温度控制最大化目标产物的转化率。 4.2 物理性质的计算与热力学基础回顾： 简要回顾理想气体、真实气体状态方程（如Virial方程的简化形式），并深入讲解了化学反应的热效应（反应热、生成焓、燃烧热）的计算方法，以及赫斯定律在复杂反应路径分析中的应用。 4.3 相平衡基础： 讲解了气-液平衡（VLE）的原理，重点分析了拉乌尔定律在低压下的应用，以及活度系数（Activity Coefficient）在处理非理想溶液中的重要性。这为后续的精馏、吸收等分离操作提供了必要的理论工具。 总结： 《化工原理（上）》是一部强调基础、注重量化分析的教科书。它不直接涉及复杂的反应器设计或精细的分离塔构建，而是致力于将流体力学、热力学和传递现象的基础理论融会贯通，为读者建立一个能够理解和预测宏观工程系统行为的坚实分析框架。掌握了这些基础，才能在后续的“化工原理（下）”中，有效地应用这些原理来设计和优化具体的化工单元操作。

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坦白说，我对这种偏向工程实践的教材一直抱着谨慎的态度，因为很多书要么过于理论化，要么又太浅尝辄止，让人抓不住重点。但《化工原理(下)》在这方面做得非常平衡。它的内容覆盖面很广，从流体力学的高级应用到复杂的化学反应工程，几乎把所有“下册”该讲的都囊括进去了。我特别欣赏它在处理数学模型时的严谨性，每一个推导过程都力求清晰，没有那种“你懂的，所以略去”的敷衍。比如在处理非等温反应器设计时，它不仅给出了微分方程，还详细讨论了数值解法的适用范围和精度问题，这对于未来要做模拟仿真工作的同学来说，简直是宝贵的财富。唯一美中不足的是，某些插图的分辨率略显粗糙，在需要仔细观察细节时，稍微有点吃力，但瑕不掩瑜，整体上，它为我构建起了一个坚实的知识框架，让我对未来的职业生涯有了更清晰的规划和信心。

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这本厚实的《化工原理(下)》简直是化学工程学生的救星，尤其是那些在热力学和反应动力学部分感到吃力的同学。我记得我刚开始接触这些复杂公式时，脑袋简直要炸了，感觉自己面对的是一座无法逾越的大山。但是，这本书的叙述方式非常注重直观理解，它不是那种冷冰冰的公式堆砌，而是通过大量的实例和图示，将那些抽象的概念，比如相平衡、传质、反应器设计等，一步步拆解开来。特别是关于精馏塔的章节，作者简直是把一个复杂到让人头疼的过程，用非常生活化的语言和清晰的流程图解释得明明白白，让我终于体会到了理论联系实际的魅力。读完后，我感觉自己对化工单元操作的理解上升到了一个新的高度，不再是死记硬背公式，而是真正理解了为什么需要这样做，以及背后的物理化学原理是什么。对我来说，这本书的价值远超一本教材，它更像是一位耐心的导师，在你迷茫时为你点亮前方的路灯，让原本枯燥的工程知识变得引人入胜。

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这本书的装帧和纸张质量给我留下了深刻的印象。平装本虽然没有精装的厚重感，但拿在手上却非常轻便，方便我随时携带到车间或者实验室去翻阅对照。纸张是那种略带哑光的米白色，长时间阅读眼睛不容易疲劳，这对于动辄需要盯着复杂流程图看上好几个小时的我来说，实在是一个巨大的福音。我记得有一次在现场遇到一个温度控制异常的问题，赶紧翻到传热章节，书里关于热平衡和换热器效率的讨论，立刻帮我定位了问题所在。这种即翻即用的实用性，是很多纯理论书籍无法比拟的。它不仅仅是学术工具，更像是我工具箱里的一把瑞士军刀，关键时刻总能派上大用场。我甚至愿意花时间去研究它在不同温度和压力下对流体性质的影响分析，那种深入骨髓的细节处理，让人不得不佩服编者的专业和细致。

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这本书的作者显然是站在行业前沿的实践者，这一点从他们对最新行业标准和新材料应用趋势的引用中就能看出来。不同于一些老旧的教材，这本书在讨论泵和压缩机选型时，引用了近几年的能效标准和材料兼容性数据，这让书中的内容保持了很高的时效性。更让我惊喜的是，它在附录部分竟然加入了常用的工程软件（比如 Aspen Plus 的部分模块）的基本操作逻辑说明，虽然不深入，但足以引导我们进行初步的工艺模拟。这为我打开了一扇通往数字化化工的大门。我感觉这本书不仅仅是传授“如何做”，更在引导我们思考“未来该怎么做”。它成功地将经典的热力学和传输原理与现代化的过程控制和优化理念结合起来，让我对这个学科的未来充满了期待和探索的欲望。

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我对这本书的评价是“结构清晰，逻辑严密，但对初学者略有挑战”。是的，它内容详实到令人发指，几乎没有可以省略的地方，这既是优点，也是一种压力。对于那些刚刚接触化工背景知识的读者，可能需要配合其他辅助材料才能完全消化其中的内容。我个人花了比预期多一倍的时间来啃读反应动力学部分，因为它涉及到大量的积分方程和活度系数的计算，稍微走神就可能跟不上思路。然而，一旦攻克下来，那种“豁然开朗”的感觉是无与伦比的。它强迫我把基础知识点串联起来，形成一个完整的工程思维链条。这本书没有敷衍任何一个环节，它要求你必须掌握前置知识才能理解后继内容，这种递进式的难度设置，虽然痛苦，但确实培养了真正的工程素养，而不是浮于表面的“知识点收集者”。

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