化工设备设计基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787561806111

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• 化工设备
• 设备设计
• 化工工程
• 机械设计
• 传热
• 流体
• 分离
• 反应工程
• 过程工程
• 工业设备

《工程流体力学与传热》 本书深入探讨流体在管道、设备及开放空间中的流动规律，以及热量在不同介质间的传递机制。我们将从流体静力学出发，逐步揭示流体的宏观和微观行为，为理解化工过程中的物质输送和能量转化奠定坚实的基础。 核心内容概览： 第一篇 流体力学基础 流体性质与描述： 详细阐述流体的密度、粘度、表面张力、可压缩性等关键物理参数，并介绍描述流体运动的标量场（如速度势）和矢量场（如速度矢量），以及欧拉法和拉格朗日法的基本思想。 流体静力学： 深入分析静止流体中的压力分布规律，包括静压强公式、帕斯卡原理的应用，以及在不同重力场下的压力特性。重点讲解浮力、浸体受力分析，以及其在船舶、浮标设计中的实际应用。 流体动力学基础： 质量守恒： 阐述连续性方程的推导与应用，区分定常流和非定常流、一维、二维和三维流的连续性方程，并通过算例演示质量守恒在管道流量计算中的重要性。 能量守恒： 详细讲解伯努利方程的推导过程，分析影响其成立的条件（如无粘性、无耗散等），并探讨修正伯努利方程在实际工程中的应用，如考虑摩擦损失和机械效率。 动量守恒： 介绍动量方程的基本形式，分析其在计算流体作用力、反作用力以及动量传递过程中的应用。 管路流动： 流体阻力： 深入分析管路流动中的主要阻力来源，包括沿程阻力（摩擦阻力）和局部阻力（阀门、弯头、缩放等引起的阻力）。详细介绍阻力系数的计算方法，如达西-魏斯巴赫公式，并重点讲解雷诺数在判断层流和紊流状态中的关键作用。 流速分布： 分析不同流动状态下的流速剖面特性，解释层流和紊流状态下速度分布的差异，以及其对阻力计算的影响。 管路计算： 掌握定求已知管径求流量，已知流量求管径，以及串联、并联管路系统等典型计算方法。 泵与风机： 介绍离心泵、轴流泵、离心风机等常见流体输送设备的结构原理、性能参数（如扬程、流量、效率、功率）和特性曲线。讲解泵与管路系统的匹配，以及如何选择合适的泵以满足工艺需求。 流体测量仪器： 介绍常见的流速、流量、压力和液位测量仪表，如文丘里流量计、孔板流量计、涡轮流量计、皮托管、U型管压力计、液位计等，并分析其工作原理、适用范围和优缺点。 多相流基础： 简要介绍气-液、液-液、气-固、液-固等常见多相流的特性，以及在化工过程中遇到的相间传递现象。 第二篇 传热学基础 传热基本概念： 定义热量、热传导、对流和辐射三种基本传热方式，并引入热导率、对流换热系数、表面换热系数、黑度等关键参数。 传导传热： 傅里叶定律： 深入阐述傅里叶定律的物理意义，介绍一维稳态传导、非稳态传导的数学模型，以及傅里叶积分的推导过程。 复合壁传热： 分析由多层材料组成的壁面传导传热问题，重点讲解总传热系数的计算，以及其在隔热、保温设计中的应用。 对流换热： 对流换热机理： 区分自然对流和强制对流，分析流体运动对传热效率的影响。 相似准则： 介绍努塞尔数、雷诺数、普朗特数等无量纲相似准则，并解释它们在对流换热研究中的作用。 对流换热计算： 讲解强化传热和弱化传热的方法，介绍不同几何形状（管内、管外、平板等）和流动状态下的对流换热经验关联式，并分析其适用范围。 辐射换热： 黑体与灰体辐射： 定义黑体、灰体、白体等概念，阐述黑体辐射定律（斯特藩-玻尔兹曼定律、维恩位移定律），并引入表面换热系数的概念。 辐射换热计算： 分析表面之间的辐射换热，介绍等效传热系数的概念，以及在高温工艺、燃烧炉等应用中的重要性。 综合传热： 讲解传导、对流、辐射三种传热方式耦合作用下的传热分析，特别是在设备换热面的传热计算。 换热器： 换热器类型： 介绍管壳式换热器、套管式换热器、板式换热器等常见换热器的结构特点、工作原理和适用场合。 传热量计算： 讲解基于传热温差（如算术平均温差、对数平均温差）的传热量计算方法。 换热器设计基础： 介绍换热器设计的基本流程，包括物料衡算、能量衡算、传热量计算、传热面积确定，以及对换热器性能影响的因素分析。 学习目标： 通过本课程的学习，读者将能够： 理解流体流动和热量传递的基本原理。 掌握工程流体力学和传热学的常用计算方法。 分析和解决化工设备中常见的流体输送和热量交换问题。 为后续的化工设备设计和操作打下坚实的理论基础。 本书内容严谨，例题丰富，力求将抽象的理论与实际工程应用相结合，适合化工、制药、食品、环保等相关专业本科生、研究生以及从事相关工程技术人员参考。

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这本书的实用价值简直是无法估量的，它真正做到了“理论指导实践”的承诺。我最欣赏的是其中对常见设备（如塔器、换热器、储罐）的选型、规格确定以及安全操作规范的详尽描述。不同于其他侧重理论推导的书籍，这里提供了大量可直接套用的设计规范和行业标准引用，这在实际工程项目中是至关重要的“快速通道”。例如，在讲述压力容器的强度校核部分，作者不仅列出了公式，还清晰地标注了每个参数的来源和取值范围，甚至还包含了不同国家标准间的差异对比，这为跨国项目的设计提供了极大的便利。这种高度的实操性，让这本书迅速从我的书架角落，搬到了我工作台的案头，成了我遇到具体问题时，第一个会去查阅的参考指南，它的价值远超其标价。

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如果说这本书有什么可以更进一步的地方，或许是在跨学科交叉融合的广度上还能再加强。虽然它在化工专业内部的各个分支介绍得非常深入和全面，但如果能更明确地指出在设备选型和材料选择时，如何与腐蚀工程学、自动化控制系统设计进行无缝对接，将会使整本书的价值提升到更高的维度。例如，在介绍特殊材质选型时，可以加入更多的失效模式分析案例，并直接关联到控制参数的设置，形成一个更闭环的知识体系。当然，这已经是吹毛求疵了，毕竟任何一本书都难以做到包罗万象。但总体而言，这本书的系统性、专业深度以及对工程实践的指导性，已经使其在同类书籍中脱颖而出，堪称是一部值得反复研读的经典之作。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面的配色大胆而又不失沉稳，那种深邃的蓝色调配合着简洁的几何图形，仿佛直接点明了这是一本技术性强、内容扎实的专业书籍。拿到手里就能感觉到纸张的质感非常不错，厚实且带有微微的纹理，翻页时沙沙作响，阅读体验极佳。内页的排版也处理得相当用心，字体大小适中，行距宽松，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。特别是那些复杂的流程图和设备剖面图，线条清晰锐利，标注详尽，即使用肉眼仔细分辨每一个细节，也毫无压力。我特别欣赏作者在图文排版上的克制，没有用过多花哨的装饰分散注意力，一切都服务于知识的有效传递。这种对细节的极致追求，让我对书中内容的专业性和严谨性充满了信心，它不仅仅是一本工具书，更像是一件精心制作的工艺品，让人爱不释手，愿意时常翻阅和把玩。

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阅读过程中，我明显感觉到作者的笔触透露出一种深厚的行业洞察力，这绝非是简单汇编资料能够达到的境界。在探讨设备的优化设计时，作者并未局限于传统的固定流程，而是巧妙地引入了现代化的计算工具和模拟方法，展示了如何利用有限元分析（FEA）或计算流体力学（CFD）来预测和解决潜在的结构应力集中或流体动力学问题。这些内容更新颖，紧跟行业前沿，让人感觉到这本书的生命力很强，不是过时的知识堆砌。更重要的是，作者在描述这些高阶技术时，并没有让读者感到遥不可及，而是用一种平易近人的方式，解释了它们背后的工程逻辑。这无疑拓宽了读者的视野，激励我们不仅仅满足于“能用”，更要追求“最优”的设计境界。

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初翻阅时，我立刻被其中对基础理论的阐述深度所震撼，作者显然没有满足于浅尝辄止的表面介绍。他从最基本的物理化学原理出发，层层递进地构建起整个化工设备设计的方法论框架，逻辑链条异常严密，几乎找不到任何可以跳跃或含糊其辞的地方。特别是关于物料衡算和能量衡算那一章，传统的教材往往处理得比较公式化，但在这里，作者结合了若干实际工业案例进行剖析，使得那些抽象的数学模型立刻变得生动具体起来。我能想象到，在设计一个反应器时，这些基础知识是如何如同骨架般支撑起整个复杂结构的。这种自底向上、由浅入深的讲解方式，对于初学者来说是极佳的敲门砖，而对于有经验的工程师来说，也是一次绝佳的系统性复习和查漏补缺的机会，让人感觉仿佛重新接受了一次系统而扎实的专业训练。

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