化工传递过程基础（第三版）
￥32.00定价
作者： 陈涛
出版时间：2022年5月
出版社：化学工业出版社
获奖信息：普通高等教育“十五”国家级规划教材
- 化学工业出版社
- 9787122046987
- 3版
- 107096
- 60230726-6
- 平膜
- 16开
- 2022年5月
- 450
- 260
- 工学
- 化学工程与技术
- TQ021
- 化工类
- 本科
内容简介
本书系普通高等教育“十五”国家级规划教材《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”国家级规划教材。
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。第一章为传递过程概论，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”的精确解。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wwwcipeducomcn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科研、设计和生产的科技人员参考。
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。第一章为传递过程概论，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”的精确解。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wwwcipeducomcn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科研、设计和生产的科技人员参考。
目录
主要符号说明1
绪论4
第一章传递过程概论6
第一节流体流动导论6
一、静止流体的特性6
二、流体流动的基本概念9
第二节动量、热量和质量传递的类似性15
一、分子传递的基本定律15
二、动量通量、热量通量和质量通量的普遍表达式16
三、涡流传递的类似性18
第三节传递过程的衡算方法19
一、总衡算19
二、微分衡算26
习题28
第一篇动量传递
第二章动量传递概论与动量传递微分方程30
第一节动量传递概论30
一、动量的分子传递与涡流传递30
二、流体通过相界面的动量传递32
第二节描述流动问题的观点与时间导数33
一、欧拉观点与拉格朗日观点33
二、物理量的时间导数34
第三节连续性方程35
一、连续性方程的推导35
二、对连续性方程的分析36
三、柱坐标与球坐标系的连续性方程37
第四节运动方程38
一、用应力表示的运动方程38
二、牛顿型流体的本构方程41
三、牛顿型流体的运动方程42
四、对奈维斯托克斯方程的分析44
习题46
第三章动量传递方程的若干解48
第一节曳力系数与范宁摩擦因数48
一、绕流流动48
二、封闭管道内的流动49
第二节平壁间与平壁面上的稳态层流50
一、两平壁间的稳态层流51
二、竖直平壁面上的降落液膜流动54
第三节圆管与套管环隙间的稳态层流55
一、圆管中的轴向稳态层流55
二、套管环隙间的轴向稳态层流58
三、同心套管环隙间的周向稳态层流 59
第四节爬流 61
一、爬流的概念与爬流运动方程62
二、粒子在流体中的沉降与斯托克斯定律62
第五节势流65
一、理想流体的运动方程65
二、流体的旋度与速度势函数66
三、势流的求解67
第六节平面流与流函数的概念69
一、平面流的概念69
二、流函数70
习题71
第四章边界层流动74
第一节边界层的概念74
一、普朗特边界层理论的要点74
二、边界层的形成过程74
三、边界层厚度的定义76
第二节普朗特边界层方程76
一、普朗特边界层方程的推导76
二、平板层流边界层的精确解80
第三节边界层积分动量方程84
一、边界层积分动量方程的推导84
二、平板层流边界层的近似解87
第四节管道进口段内的流体流动91
第五节边界层分离92
习题94
第五章湍流96
第一节湍流的特点、起因及表征96
一、湍流的特点 96
二、湍流的起因96
三、湍流的表征98
第二节湍流时的运动方程100
一、雷诺方程100
二、雷诺应力101
第三节湍流的半经验理论102
一、波希尼斯克的湍应力公式102
二、普朗特混合长理论102
第四节无界固体壁面上的稳态湍流104
第五节圆管中的湍流107
一、圆管稳态湍流的通用速度分布方程 107
二、光滑圆管中的速度分布与流动阻力108
三、粗糙管中的速度分布与流动阻力111
第六节平板壁面上湍流边界层的近似解113
第七节量纲分析在动量传递中的应用115
一、奈维斯托克斯方程的量纲分析115
二、伯金汉π定理117
三、模型与相似118
习题119
第二篇热量传递
第六章热量传递概论与能量方程122
第一节热量传递的基本方式122
一、热传导(导热)122
二、对流传热124
三、辐射传热125
四、同时进行导热、对流传热及辐射传热的过程126
第二节能量方程127
一、能量方程的推导127
二、能量方程的特定形式129
三、柱坐标系与球坐标系的能量方程130
习题132
第七章热传导133
第一节稳态热传导133
一、无内热源的一维稳态热传导133
二、有内热源的一维稳态热传导136
三、二维稳态热传导138
第二节不稳态热传导141
一、忽略内部热阻的不稳态导热——集总热容法141
二、忽略表面热阻的不稳态导热144
三、内部热阻和表面热阻均不能忽略时的大平板的不稳态导热152
四、多维不稳态导热156
五、一维不稳态导热的数值解158
习题161
第八章对流传热163
第一节对流传热的机理与对流传热系数163
一、对流传热机理163
二、温度边界层（热边界层）164
三、对流传热系数164
第二节平板壁面对流传热166
一、平板壁面上层流传热的精确解166
二、平板壁面上层流传热的近似解171
三、平板壁面上湍流传热的近似解176
第三节管内对流传热180
一、管内强制层流传热的理论分析180
二、管内对流传热的量纲分析186
三、管内湍流传热的类似律191
第四节自然对流传热196
一、自然对流系统的运动方程和能量方程197
二、自然对流系统的对流传热系数197
习题200
第三篇质量传递
第九章质量传递概论与传质微分方程203
第一节质量传递概论203
一、混合物组成的表示方法203
二、质量传递的基本方式205
三、传质的速度与通量207
第二节传质微分方程211
一、传质微分方程的推导211
二、传质微分方程的特定形式213
三、柱坐标系与球坐标系的传质微分方程214
习题216
第十章分子传质（扩散）218
第一节一维稳态分子扩散的通用速率方程218
第二节气体中的分子扩散218
一、组分A通过停滞组分B的稳态扩散218
二、等分子反方向稳态扩散221
三、气体扩散系数的测定和计算223
第三节液体中的分子扩散226
一、液体中的稳态分子扩散速率方程227
二、组分A通过停滞组分B的稳态扩散227
三、等分子反方向稳态扩散228
四、液体扩散系数的计算228
第四节固体中的扩散231
一、与固体结构无关的稳态扩散231
二、多孔固体中的稳态扩散 232
三、固体中的扩散系数235
第五节伴有化学反应的分子扩散过程235
一、具有非均相化学反应的一维稳态分子扩散235
二、具有均相化学反应的一维稳态分子扩散236
习题238
第十一章对流传质241
第一节对流传质的机理与对流传质系数241
一、对流传质机理241
二、浓度边界层242
三、对流传质系数242
第二节平板壁面对流传质247
一、平板壁面上层流传质的精确解247
二、平板壁面上层流传质的近似解250
三、平板壁面上湍流传质的近似解253
第三节管内对流传质255
一、管内稳态层流传质255
二、管内湍流传质的类似律258
第四节对流传质模型262
一、停滞膜模型263
二、溶质渗透模型263
三、表面更新模型265
习题266
第十二章多种传递同时进行的过程268
第一节热量和质量同时传递的过程268
一、湍流下热量和质量同时传递的过程268
二、空气水物系中热量和质量同时传递的过程272
第二节平板壁面层流边界层中同时进行动量、热量和质量传递的过程280
一、平板层流边界层中动量、热量和质量传递的基本微分方程280
二、平板层流边界层中同时进行动量、热量和质量传递的精确解280
习题284
附录286
附录A主要物理量的单位换算表286
附录B误差函数表287
附录C扩散系数287
附录D分子扩散时ＡＢ之间的关系表289
附录E伦纳德-琼斯参数数值表289
参考文献291
绪论4
第一章传递过程概论6
第一节流体流动导论6
一、静止流体的特性6
二、流体流动的基本概念9
第二节动量、热量和质量传递的类似性15
一、分子传递的基本定律15
二、动量通量、热量通量和质量通量的普遍表达式16
三、涡流传递的类似性18
第三节传递过程的衡算方法19
一、总衡算19
二、微分衡算26
习题28
第一篇动量传递
第二章动量传递概论与动量传递微分方程30
第一节动量传递概论30
一、动量的分子传递与涡流传递30
二、流体通过相界面的动量传递32
第二节描述流动问题的观点与时间导数33
一、欧拉观点与拉格朗日观点33
二、物理量的时间导数34
第三节连续性方程35
一、连续性方程的推导35
二、对连续性方程的分析36
三、柱坐标与球坐标系的连续性方程37
第四节运动方程38
一、用应力表示的运动方程38
二、牛顿型流体的本构方程41
三、牛顿型流体的运动方程42
四、对奈维斯托克斯方程的分析44
习题46
第三章动量传递方程的若干解48
第一节曳力系数与范宁摩擦因数48
一、绕流流动48
二、封闭管道内的流动49
第二节平壁间与平壁面上的稳态层流50
一、两平壁间的稳态层流51
二、竖直平壁面上的降落液膜流动54
第三节圆管与套管环隙间的稳态层流55
一、圆管中的轴向稳态层流55
二、套管环隙间的轴向稳态层流58
三、同心套管环隙间的周向稳态层流 59
第四节爬流 61
一、爬流的概念与爬流运动方程62
二、粒子在流体中的沉降与斯托克斯定律62
第五节势流65
一、理想流体的运动方程65
二、流体的旋度与速度势函数66
三、势流的求解67
第六节平面流与流函数的概念69
一、平面流的概念69
二、流函数70
习题71
第四章边界层流动74
第一节边界层的概念74
一、普朗特边界层理论的要点74
二、边界层的形成过程74
三、边界层厚度的定义76
第二节普朗特边界层方程76
一、普朗特边界层方程的推导76
二、平板层流边界层的精确解80
第三节边界层积分动量方程84
一、边界层积分动量方程的推导84
二、平板层流边界层的近似解87
第四节管道进口段内的流体流动91
第五节边界层分离92
习题94
第五章湍流96
第一节湍流的特点、起因及表征96
一、湍流的特点 96
二、湍流的起因96
三、湍流的表征98
第二节湍流时的运动方程100
一、雷诺方程100
二、雷诺应力101
第三节湍流的半经验理论102
一、波希尼斯克的湍应力公式102
二、普朗特混合长理论102
第四节无界固体壁面上的稳态湍流104
第五节圆管中的湍流107
一、圆管稳态湍流的通用速度分布方程 107
二、光滑圆管中的速度分布与流动阻力108
三、粗糙管中的速度分布与流动阻力111
第六节平板壁面上湍流边界层的近似解113
第七节量纲分析在动量传递中的应用115
一、奈维斯托克斯方程的量纲分析115
二、伯金汉π定理117
三、模型与相似118
习题119
第二篇热量传递
第六章热量传递概论与能量方程122
第一节热量传递的基本方式122
一、热传导(导热)122
二、对流传热124
三、辐射传热125
四、同时进行导热、对流传热及辐射传热的过程126
第二节能量方程127
一、能量方程的推导127
二、能量方程的特定形式129
三、柱坐标系与球坐标系的能量方程130
习题132
第七章热传导133
第一节稳态热传导133
一、无内热源的一维稳态热传导133
二、有内热源的一维稳态热传导136
三、二维稳态热传导138
第二节不稳态热传导141
一、忽略内部热阻的不稳态导热——集总热容法141
二、忽略表面热阻的不稳态导热144
三、内部热阻和表面热阻均不能忽略时的大平板的不稳态导热152
四、多维不稳态导热156
五、一维不稳态导热的数值解158
习题161
第八章对流传热163
第一节对流传热的机理与对流传热系数163
一、对流传热机理163
二、温度边界层（热边界层）164
三、对流传热系数164
第二节平板壁面对流传热166
一、平板壁面上层流传热的精确解166
二、平板壁面上层流传热的近似解171
三、平板壁面上湍流传热的近似解176
第三节管内对流传热180
一、管内强制层流传热的理论分析180
二、管内对流传热的量纲分析186
三、管内湍流传热的类似律191
第四节自然对流传热196
一、自然对流系统的运动方程和能量方程197
二、自然对流系统的对流传热系数197
习题200
第三篇质量传递
第九章质量传递概论与传质微分方程203
第一节质量传递概论203
一、混合物组成的表示方法203
二、质量传递的基本方式205
三、传质的速度与通量207
第二节传质微分方程211
一、传质微分方程的推导211
二、传质微分方程的特定形式213
三、柱坐标系与球坐标系的传质微分方程214
习题216
第十章分子传质（扩散）218
第一节一维稳态分子扩散的通用速率方程218
第二节气体中的分子扩散218
一、组分A通过停滞组分B的稳态扩散218
二、等分子反方向稳态扩散221
三、气体扩散系数的测定和计算223
第三节液体中的分子扩散226
一、液体中的稳态分子扩散速率方程227
二、组分A通过停滞组分B的稳态扩散227
三、等分子反方向稳态扩散228
四、液体扩散系数的计算228
第四节固体中的扩散231
一、与固体结构无关的稳态扩散231
二、多孔固体中的稳态扩散 232
三、固体中的扩散系数235
第五节伴有化学反应的分子扩散过程235
一、具有非均相化学反应的一维稳态分子扩散235
二、具有均相化学反应的一维稳态分子扩散236
习题238
第十一章对流传质241
第一节对流传质的机理与对流传质系数241
一、对流传质机理241
二、浓度边界层242
三、对流传质系数242
第二节平板壁面对流传质247
一、平板壁面上层流传质的精确解247
二、平板壁面上层流传质的近似解250
三、平板壁面上湍流传质的近似解253
第三节管内对流传质255
一、管内稳态层流传质255
二、管内湍流传质的类似律258
第四节对流传质模型262
一、停滞膜模型263
二、溶质渗透模型263
三、表面更新模型265
习题266
第十二章多种传递同时进行的过程268
第一节热量和质量同时传递的过程268
一、湍流下热量和质量同时传递的过程268
二、空气水物系中热量和质量同时传递的过程272
第二节平板壁面层流边界层中同时进行动量、热量和质量传递的过程280
一、平板层流边界层中动量、热量和质量传递的基本微分方程280
二、平板层流边界层中同时进行动量、热量和质量传递的精确解280
习题284
附录286
附录A主要物理量的单位换算表286
附录B误差函数表287
附录C扩散系数287
附录D分子扩散时ＡＢ之间的关系表289
附录E伦纳德-琼斯参数数值表289
参考文献291
