本书系普通高等教育“十五”**级规划教材《化工传递过程基础》(陈涛、张国亮主编,化学工业出版社,2002)的修订版,为“十一五”**级规划教材。
本教材系统论述了化学工程中动量、热量与质量传递(“三传”)的基本原理、数学模型及求解方法,传递速率的理论计算,“三传”的类比及传递理论的工程应用等内容。全书共12章。**章为传递过程概论,阐述流体流动导论、三传的类似性和衡算方法;第二~五章为动量传递,包括动量传递概论与动量传递微分方程、动量传递方程的若干解、边界层流动和湍流;第六~八章为热量传递,包括热量传递概论和能量方程、热传导和对流传热;第九~十一章为质量传递,包括质量传递概论和传质微分方程、分子传质和对流传质;第十二章为多种传递同时进行的过程,论述湍流下热、质同时传递和平壁面上层流边界层中同时进行“三传”的**解。各章均附有例题和习题,以帮助读者对本书内容的理解和运用。本书还配有免费的教学支持材料可供参考,有需要的教师可登录wwwcipeducomcn免费下载。
本书可作为“化学工程与工艺”专业的专业基础课教材,亦可作为化工类其他专业的选修课教材,也可供在化工领域从事

主要符号说明
绪论
**章 传递过程概论
**节 流体流动导论
一、静止流体的特性
二、流体流动的基本概念
第二节 动量、热量和质量传递的类似性
一、分子传递的基本定律
二、动量通量、热量通量和质量通量的普遍表达式
三、涡流传递的类似性
第三节 传递过程的衡算方法
一、总衡算
二、微分衡算
习题
**篇 动量传递
第二章 动量传递概论与动量传递微分方程
**节 动量传递概论
一、动量的分子传递与涡流传递
二、流体通过相界面的动量传递
第二节 描述流动问题的观点与时间导数
一、欧拉观点与拉格朗日观点
二、物理量的时间导数
第三节 连续性方程
一、连续性方程的推导
二、对连续性方程的分析
三、柱坐标与球坐标系的连续性方程
第四节 运动方程
一、用应力表示的运动方程
二、牛顿型流体的本构方程
三、牛顿型流体的运动方程
四、对奈维斯托克斯方程的分析
习题
第三章 动量传递方程的若干解
**节 曳力系数与范宁摩擦因数
一、绕流流动
二、封闭管道内的流动
第二节 平壁间与平壁面上的稳态层流
一、两平壁间的稳态层流
二、竖直平壁面上的降落液膜流动
第三节 圆管与套管环隙间的稳态层流
一、圆管中的轴向稳态层流
二、套管环隙间的轴向稳态层流
三、同心套管环隙间的周向稳态层流
第四节 爬流
一、爬流的概念与爬流运动方程
二、粒子在流体中的沉降与斯托克斯定律
第五节 势流
一、理想流体的运动方程
二、流体的旋度与速度势函数
三、势流的求解
第六节 平面流与流函数的概念
一、平面流的概念
二、流函数
习题
第四章 边界层流动
**节 边界层的概念
一、普朗特边界层理论的要点
二、边界层的形成过程
三、边界层厚度的定义
第二节 普朗特边界层方程
一、普朗特边界层方程的推导
二、平板层流边界层的**解
第三节 边界层积分动量方程
一、边界层积分动量方程的推导
二、平板层流边界层的近似解
第四节 管道进口段内的流体流动
第五节 边界层分离
习题
第五章 湍流
**节 湍流的特点、起因及表征
一、湍流的特点
二、湍流的起因
三、湍流的表征
第二节 湍流时的运动方程
一、雷诺方程
二、雷诺应力
第三节 湍流的半经验理论
一、波希尼斯克的湍应力公式
二、普朗特混合长理论
第四节 无界固体壁面上的稳态湍流
第五节 圆管中的湍流
一、圆管稳态湍流的通用速度分布方程
二、光滑圆管中的速度分布与流动阻力
三、粗糙管中的速度分布与流动阻力
第六节 平板壁面上湍流边界层的近似解
第七节 量纲分析在动量传递中的应用
一、奈维斯托克斯方程的量纲分析
二、伯金汉π定理
三、模型与相似
习题
第二篇 热量传递
第六章 热量传递概论与能量方程
第七章 热传导
第八章 对流传热
第三篇 质量传递
第九章 质量传递概论与传质微分方程
第十章 分子传质(扩散)
第十一章 对流传质
第十二章 多种传递同时进行的过程
附录
参考文献

**章 传递过程概论
传递现象是自然界和工程技术中普遍存在的现象。通常所说的平衡状态,是指物系内具有强度性质的物理量如温度、组分浓度等不存在梯度而言的。例如热平衡是指物系内的温度各处均匀一致,气体混合物的平衡是指物系内各处具有相同的组成等。反之,若物系处于不平衡状态,即具有强度性质的物理量在物系内不均匀时,则物系内部就会发生变化。例如,冷、热两物体互相接触,热量会由热物体流向冷物体,*后使两物体的温度趋于一致。对于任何处于不平衡状态的物系,一定会有某些物理量由高强度区向低强度区转移。物理量朝向平衡状态转移的过程即为传递过程。
在传递过程中所传递的物理量一般为质量、能量、动量和电量等。质量传递是指物系中一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移;能量传递是指热量由高温度区向低温度区的转移。由此可见,质量、热量与动量传递之所以发生,是由于物系内部存在有浓度、温度和速度梯度的缘故。
在化学工程领域中,传递过程大多是在流体流动的状态下进行的。因此,流体流动与动量、热量和质量传递有非常密切的关系。
动量、热量和质量传递是一种探讨速率的科学,三者之间具有许多类似之处,它们不但可以用类似的数学模型描述,而且描述三者的一些物理量之间还存在着某些定量关系,这些类似关系和定量关系会使研究3类传递过程的问题得以简化。
传递过程规律的研究常采用衡算方法,即依据质量守恒、能量守恒(热力学**定律)和动量守恒(牛顿第二运动定律)原理,在运动的流体中选择一特定的空间范围进行质量、能量和动量衡算,导出有关的衡算方程来解决传递过程规律问题。
本章作为研究动量、热量和质量传递的基础,主要论述流体流动的基本概念,动量、热量和质量传递的类似性及衡算方法等内容。
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