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内容推荐 本书是一本面向高年级本科生或初次学习本课程研究生的教材,旨在系统论述化学工程中动量、热量与质量传递的基本原理、模型化方法及传递理论的工程应用等。 全书共分为9章,包括动量、热量和质量传递引论;黏性流体的动量传递模型;动量传递模型应用之一:一维层流;动量传递模型应用之二:二维层流;动量传递模型应用之三:湍流;单相介质中的热量传递模型;温度边界层及对流传热;混合物中组分的质量传递模型;浓度边界层及对流传质。 本书不仅可作为高等学校化学工程与工艺专业的本科教材,也可作为能源化学工程、制药工程、生物工程、环境工程、材料科学工程等专业的参考教材,同时可供上述专业的科研、设计和工程技术人员参考。 目录 第1章 动量、热量和质量传递引论 第一节 化工过程中的传递现象 第二节 传递过程的基本概念和物理定律 1.2.1 两种基本的传递机理:对流和扩散 1.2.2 扩散传递的三个定律及其类似性 第三节 传递过程模型化方法 1.3.1 传递模型的建模方法 1.3.2 积分(宏观)传递模型及示例 1.3.3 微分(局部)传递模型及示例 本章小结 符号说明 思考和概念题 推导和计算题 参考文献 第2章 黏性流体的动量传递模型 第一节 流体和流动:基本定义和概念 2.1.1 流体的连续介质假设 2.1.2 流体微元运动的基本表征曲线:迹线和流线 2.1.3 流体运动的两种等效描述方法:拉格朗日法和欧拉法 第二节 流体流动的连续性方程 2.2.1 连续性方程的导出 2.2.2 关于连续性方程的讨论 第三节 流体流动的运动方程 2.3.1 基于牛顿第二定律的运动方程 2.3.2 牛顿流体的应力-应变本构关系 2.3.3 运动方程:奈维-斯托克斯方程 第四节 动量传递模型的求解和定性讨论 2.4.1 动量传递模型及其求解 *2.4.2 动量传递模型的定性分析 本章小结 符号说明 思考和概念题 推导和计算题 参考文献 第3章 动量传递模型应用之一:一维层流 第一节 直角坐标系中的一维层流 3.1.1 平壁间定态库埃特流:物理模型 3.1.2 平壁间定态库埃特流:动量传递模型及其求解 3.1.3 平壁间定态库埃特流:流动性能分析 3.1.4 问题拓展:平板上重力沉降液膜定态流动 *3.1.5 问题拓展:一维非定态层流的瑞利问题 第二节 柱坐标系中的一维、定态层流 3.2.1 管内泊肃叶流:物理模型 3.2.2 管内泊肃叶流:动量传递模型及其求解 3.2.3 管内泊肃叶流:流动性能分析 *3.2.4 问题拓展:套管环隙间的定态库埃特流 本章小结 符号说明 思考和概念题 推导和计算题 参考文献 第4章 动量传递模型应用之二:二维层流 第一节 流动的基本表征函数 4.1.1 二维流动的流函数 *4.1.2 无黏流体的运动不变量:伯努利方程 *4.1.3 无黏流体势流和势函数 *第二节 低雷诺数下二维颗粒绕流 4.2.1 物理模型 4.2.2 流动模型及求解 4.2.3 流动性能分析 第三节 大雷诺数下二维边界层流动 4.3.1 边界层流动问题的由来 4.3.2 边界层流动:物理现象和概念 4.3.3 平板上层流边界层流动:精确解 4.3.4 平板上层流边界层流动:近似解 本章小结 符号说明 思考和概念题 推导和计算题 参考文献 第5章 动量传递模型应用之三:湍流 第一节 湍流流动现象及表征 5.1.1 湍流流动现象 5.1.2 湍流流动特性的定量表征 第二节 湍流流动的动量传递模型 5.2.1 时均连续性方程 5.2.2 时均运动方程:雷诺方程 5.2.3 雷诺方程的封闭问题 第三节 平板上湍流边界层流动 5.3.1 物理模型 5.3.2 流动模型及其近似解 5.3.3 流动性能分析 第四节 光滑圆管中的湍流流动 5.4.1 物理模现 5.4.2 时均流动模型 5.4.3 洲流模型:普朗特混合长模型 5.4.4 流动模型求解 5.4.5 流动性能分析 本章小结 符号说明 思考和概念题 推导和计算题 参考文献 第6章 单相介质中的热量传递模型 第一节 能量方程 6.1.1 能量方程的导出 6.1.2 特定形式的能量方程 第二节 热量传递模型的求解和定性讨论 6.2.1 热量传递模型及其求解 *6.2.2 能量方程的定性分析 第三节 能量方程应用示例:一维热传导 6.3.1 直角坐标系中的一维定态热传导 6.3.2 柱坐标系中的一维定态热传导 *6.3.3 一维非定态热传导 本章小结 符号说明 思考和概念题 推导和计算题 参考文献 第7章 温度边界层及对流传热 第一节 温度边界层和对流传热 7.1.1 温度边界层:现象和概念 7.1.2 对流传热过程 第二节 层流下平板壁面上的对流传热:精确解 7.2.1 物理模型 7.2.2 传热模型及求解 7.2.3 对流传热性能分析 第三节 平板璧面上的对流传热:近似解 7.3.1 温度边界层积分传热方程的导出 7.3.2 层流近似解 *7.3.3 问题拓展:洲流近似解 *第四节 层流下圆管内对流传热问题 7.4.1 物理模型 7.4.2 传热模型及求解 7.4.3 对流传热性能分析 本章小结 符号说明 思考和概念题 推导和计算题 参考文献 第8章 混合物中组分的质量传递模型 第一节 描述质量传递的相关物理量 8.1.1 物质的数量、浓度和组成 8.1.2 传质速度和通量 第二节 混合物中组分的质量传递模型 8.2.1 质量传递微分方程 8.2.2 质量传递模型的求解和定性讨论 第三节 |