化工原理（上） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:张弓

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-6

价格:21.00元

装帧:

isbn号码:9787502504359

丛书系列:

图书标签:

• 化工原理
• 化工基础
• 传热
• 流体
• 传质
• 化学工程
• 工业化学
• 分离工程
• 热力学
• 单元操作

《流体力学与传递现象基础》 本书系统性地阐述了化工领域最核心的传递过程——流体力学。作为化学工程学科的基石，流体力学深刻影响着物料的输送、混合、分离以及反应器的设计与操作。本书旨在为读者构建一个扎实的流体力学理论框架，并深入探讨其在化工实践中的广泛应用。 第一部分：流体静力学 我们将从流体静力学开始，这是理解流体行为的基础。首先，我们会深入探讨流体的定义和性质，包括密度、比重、粘度、表面张力等关键参数，以及它们如何影响流体的流动行为。接着，我们将重点介绍压力的概念，包括静压强、相对压强和绝对压强，以及压强在流体中的传播规律——帕斯卡原理。本书将详细推导和阐述静压强的变化规律，包括在重力作用下的压强分布（如 $ ho g h$），并介绍如何利用压差来测量流体高度或密度。 此外，我们还会详细讲解静止流体中作用力的大小和方向，包括作用在平面和曲面上的总压强以及其合力作用点。压力的积分计算方法和图形法将被清晰地呈现。本书还将介绍流体静力学在实际工程中的应用，例如液位计的设计、水坝的结构稳定性分析、浮力（阿基米德原理）及其在船舶和浮体的应用。学习完这部分内容，读者将能够准确分析和计算静止流体中出现的各种力学问题。 第二部分：流体动力学 进入流体动力学部分，我们将探讨流体在运动时的行为。首先，本书将引入流体流动的基本概念，包括层流和湍流的区别，以及描述流体运动的两种主要方法：拉格朗日描述和欧拉描述。我们将详细介绍流速、流线、迹线和路径线，以及它们之间的关系。 质量守恒定律是流体动力学中最基本的原理之一，我们将通过连续性方程来系统阐述，包括其在管道流动、管道分支以及截面变化等不同情况下的应用。能量守恒定律则在流体力学中表现为伯努利方程，本书将详细推导伯努利方程，并对其适用条件进行深入分析，包括摩擦损失、机械效率等因素的考虑。我们将通过大量实例展示伯努利方程在流量测量（如文丘里管、皮托管）、液体提升、喷射和虹吸现象中的应用。 此外，本书还将深入探讨动量守恒定律，即动量方程，并将其应用于分析流体作用在固定物体上的力，例如管道弯头、阀门和喷嘴。流体流动过程中必然伴随着能量损失，我们将详细介绍摩擦阻力，包括内摩擦（粘性）和外摩擦，以及雷诺数在判断层流和湍流状态中的重要作用。摩擦因子（Darcy-Weisbach因子）的计算方法，特别是与雷诺数和管壁粗糙度的关系，如莫迪图（Moody Diagram）的应用，将是重点讲解的内容。 第三部分：管道流动与量测 在掌握了流体动力学基本原理后，本书将聚焦于实际的管道流动。我们将详细分析直管流动中的压强降，并介绍如何利用伯努利方程和摩擦损失方程来计算管道输送流体所需的功率。本书将重点讲解影响压强降的因素，包括流体性质（粘度、密度）、流速、管道直径、长度以及管壁的粗糙度。 对于非直管流动，如弯头、三通、阀门、收缩管和扩张管等特殊构件，我们将介绍它们引起的局部阻力，并推导计算局部阻力损失的公式。本书将讲解等效长度法和阻力系数法这两种常用的局部阻力计算方法。 管道输送系统的设计是化工工程中的重要环节，我们将讨论如何进行合理的管道尺寸选择，以平衡投资成本和运行能耗。此外，本书还将介绍各种常用的流体流量量测仪表，如流量计（涡轮流量计、电磁流量计、差压流量计等）的原理、结构和选择原则，以及它们在化工过程控制中的重要作用。 第四部分：非牛顿流体与多相流 本书还将拓展到更复杂的流体流动现象。我们将介绍非牛顿流体的概念，包括剪切稀化流体、剪切增稠流体、宾汉塑性流体等，并阐述它们与牛顿流体在流动行为上的差异。本书将介绍用于描述非牛顿流体流动的本构方程，例如幂律模型。 此外，我们将初步探讨多相流，即两种或两种以上不同相态（如气-液、液-液、气-固、液-固）的流体混合物的流动。我们将介绍多相流的特点，如相间相互作用、流型（如泡状流、夹带流、环状流）的形成和演变，以及它们对传递过程的影响。尽管多相流是一个庞大而复杂的领域，本书将提供必要的入门知识，为读者后续更深入的学习打下基础。 学习目标 通过学习本书，您将能够： 深刻理解流体的静止和运动状态下的力学特性。 熟练运用连续性方程、伯努利方程和动量方程解决实际问题。 准确计算流体在管道中的流动阻力，并理解影响因素。 掌握各种流体流量量测仪表的原理和应用。 初步了解非牛顿流体和多相流的基本概念。 为后续更高级的化工单元操作和过程设计奠定坚实的理论基础。 本书理论讲解深入浅出，配以大量的工程实例和计算示例，旨在帮助读者建立直观的物理概念，掌握解决实际工程问题的分析方法。本书是所有致力于投身化学工程领域的学生和工程师不可或缺的参考书。

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