传递过程原理（南碎飞）

作者: 窦梅编著 , 南碎飞

出版社: 化学工业出版社

出版时间: 2021-10

版次: 1

ISBN: 9787122387523

定价: 59.00

装帧: 其他

页数: 277页

字数: 456千字

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>工程技术

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本书章介绍了动量、热量和质量传递的一般机理及其现象方程。第二至四章介绍了将质量守恒、动量守恒和能量守恒三大定律依次分别应用于宏观体、薄层体和微观体导出质量衡算方程、动量衡算方程和能量衡算方程，并从流体运动方程出发导出机械能衡算方程，及这些衡算方程的实际应用。第五、六章介绍了在层流和湍流流动下的动量、热量和质量传递规律，第七章介绍了动量、热量和质量传递问题的工程解决方法。书中各章配有适量的例题和习题，扫描本书封底二维码可以观看视频、动画以加深理解有关概念。
  本书可以作为化工、材料、制药、冶金、环境、能源、机械、电子、航天和生物工程等专业本科生和研究生的教学用书，也可以供上述专业的科研、设计和工程技术人员参考。南碎飞，浙江大学化学工程与生物工程学院，副教授，教学方面情况：

1.教授本科生化工原理理论课、实验及课程设计，共计32学年。

2.教授研究生传递过程原理理论课，共计20学年。

3.主持或参与多项教改项目及教学实践基地建设，并获得多项教学成果奖。

4.参与国际生暑期交流教学，共计6期。

5.参与编写并出版化工原理教材及化工原理教学参考书。

科研方面情况：

1.主持或参与30余项科研项目。

2.发表科研论文二十几篇。

3.授予专利17项。章  传递现象 1

节  分子动量传递1

一、牛顿黏性定律和分子动量传递1

二、气体的黏度3

三、液体的黏度5

第二节  分子热量传递5

一、傅里叶定律和分子热量传递5

二、气体的热导率7

三、液体的热导率8

四、固体的热导率10

第三节  分子质量传递10

一、费克定律和分子质量传递10

二、气体的扩散系数11

三、液体的扩散系数13

第四节  对流传递15

一、对流动量通量15

二、对流热量通量15

三、对流质量通量16

习题16

第二章  宏观体积衡算 18

节  系统与控制体18

一、基本概念18

二、雷诺传递方程19

第二节  总质量衡算21

一、总质量衡算方程21

二、总质量衡算方程应用22

第三节  总动量衡算24

一、总动量衡算方程24

二、总动量衡算方程应用25

第四节  总能量衡算27

一、总能量衡算方程27

二、总能量衡算方程应用29

第五节  总机械能衡算32

一、总机械能衡算方程32

二、总机械能衡算方程应用34

习题36

第三章  薄层体积衡算 41

节  薄层体积的动量衡算41

一、大平板上液膜流动的速度分布41

二、大平板突然启动时平板间流体的速度分布43

三、圆管内轴向定常态层流流动的速度分布47

第二节  薄层体积的能量衡算48

一、固体平壁内一维定常态热传导48

二、大平板两侧突然升温时固体内一维非定常态热传导49

三、半无限大固体内一维非定常态热传导52

四、矩形翅片的定常态热传导54

五、圆筒壁面的定常态热传导57

六、具有内热源圆棒的定常态热传导59

七、球体非定常态热传导60

第三节  多组分流体薄层体积的质量衡算65

一、速度和通量65

二、等摩尔组分反方向定常态扩散时的传质67

三、一组分通过另一个停滞组分的定常态扩散传质70

四、组分A通过停滞组分B的拟定常态扩散时的传质74

五、伴有一级均相化学反应定常态扩散时的传质75

六、伴有化学反应的催化剂微孔道内定常态扩散时的传质77

七、强制对流下半无限大空间定常态扩散时的传质79

习题81

第四章  微观体积衡算 87

节  微观体积的纯组分流体质量衡算87

第二节  微观体积的动量衡算88

一、应力表示的运动方程88

二、应力与形变速率的关系91

三、纳维-斯托克斯方程91

第三节  运动方程的应用92

一、大平板突然启动时平板间流体的速度分布92

二、同心套管内轴向定常态层流时的速度分布93

三、同心套管环隙内周向定常态层流时的速度分布94

四、由运动方程出发推导通用机械能衡算方程98

五、流体在直管内流动时的摩擦阻力损失计算通用公式101

六、流体在几种管内做层流流动时的摩擦阻力损失计算102

第四节  微观体积的能量衡算106

一、通用能量微分方程式106

二、固体内的热传导微分方程109

三、液体内的热传导微分方程109

四、气体内的热传导微分方程109

第五节  能量微分方程的应用110

一、固体平壁内一维定常态热传导110

二、半无限大固体内一维非定常态热传导111

三、具有内热源变热导率的圆柱体内一维定常态热传导113

四、具有黏性摩擦内生热源的一维定常态层流流动时的热传导114

五、圆管内流体一维定常态层流流动时的热传导121

六、矩形平板内二维定常态热传导124

第六节  微观体积的多组分流体质量衡算128

一、以质量为基准的传质微分方程128

二、以物质的量为基准的传质微分方程129

三、二元体系的传质微分方程129

第七节  传质微分方程的应用130

一、半无限大空间的非定常态扩散传质130

二、伴有快速反应的一维非定常态扩散传质133

*三、圆柱体中的非定常态扩散传质134

四、圆管内定常态层流传质137

习题138

第五章  层流流动下的传递过程 144

节  几种特殊的流体流动145

一、爬流145

二、势流151

三、平面流与流函数155

第二节  边界层内的传递现象158

一、边界层理论159

二、速度边界层方程162

三、温度边界层方程169

四、浓度边界层方程178

第三节  边界层积分方程183

一、速度边界层动量积分方程183

二、温度边界层能量积分方程188

三、浓度边界层质量积分方程192

习题196

第六章  湍流流动下的传递过程 199

节  湍流流动的基本方程199

一、湍流的描述199

二、湍流流动下的传递基本方程202

第二节  普朗特混合长理论及其应用206

一、普朗特混合长理论206

二、平板壁面上定常态湍流流动207

三、管内定常态湍流流动209

第三节  平板壁面湍流边界层传递的近似解217

一、平板壁面湍流边界层流动的近似解217

二、平板壁面湍流边界层传热的近似解220

三、平板壁面湍流边界层传质的近似解222

习题225

第七章  对流传递过程的工程解决方法 228

节  量纲分析法228

一、圆管内湍流流动的摩擦阻力损失量纲分析228

二、圆管内湍流流动的对流传热系数量纲分析230

三、湍流流动的对流传质系数量纲分析234

第二节  三传相似律234

一、雷诺相似律235

二、普朗特-泰勒相似律239

三、冯·卡门相似律241

四、契尔顿-柯尔本相似律243

第三节  传质模型250

一、双膜模型250

二、溶质渗透模型251

三、表面更新模型252

习题254

附录 256

附录A  坐标系、矢量公式和传递微分方程256

A.1  柱坐标系和球坐标系示意图256

A.2  矢量运算256

A.3  不可压缩流体的牛顿黏性定律257

A.4  傅里叶热传导定律257

A.5  费克二元扩散（）定律258

A.6  连续性方程258

A.7  以τ表示的运动方程258

A.8  μ和?为常数的牛顿流体的运动方程259

A.9  cp、k和?为常数的无内热源的能量方程260

A.10  以jA给出的物种A的连续性方程261

A.11  以aA给出的?、DAB为常数的物种A的连续性方程261

附录B  传递性质推算用表262

B.1  Lennard-Jones(6-12)势能参数和临界性质262

B.2  碰撞积分264

附录C  误差函数表265

附录D  物性常数266

D.1  空气的重要物性266

D.2  水的重要物性267

D.3  常压下气体中的扩散系数实验值268

D.4  在25℃水中无限稀释溶质的扩散系数269

习题答案 270

主要符号说明 275

参考文献 277
内容简介:
本书章介绍了动量、热量和质量传递的一般机理及其现象方程。第二至四章介绍了将质量守恒、动量守恒和能量守恒三大定律依次分别应用于宏观体、薄层体和微观体导出质量衡算方程、动量衡算方程和能量衡算方程，并从流体运动方程出发导出机械能衡算方程，及这些衡算方程的实际应用。第五、六章介绍了在层流和湍流流动下的动量、热量和质量传递规律，第七章介绍了动量、热量和质量传递问题的工程解决方法。书中各章配有适量的例题和习题，扫描本书封底二维码可以观看视频、动画以加深理解有关概念。
本书可以作为化工、材料、制药、冶金、环境、能源、机械、电子、航天和生物工程等专业本科生和研究生的教学用书，也可以供上述专业的科研、设计和工程技术人员参考。
作者简介:
南碎飞，浙江大学化学工程与生物工程学院，副教授，教学方面情况：

1.教授本科生化工原理理论课、实验及课程设计，共计32学年。

2.教授研究生传递过程原理理论课，共计20学年。

3.主持或参与多项教改项目及教学实践基地建设，并获得多项教学成果奖。

4.参与国际生暑期交流教学，共计6期。

5.参与编写并出版化工原理教材及化工原理教学参考书。

科研方面情况：

1.主持或参与30余项科研项目。

2.发表科研论文二十几篇。

3.授予专利17项。
目录:
章  传递现象 1

节  分子动量传递1

一、牛顿黏性定律和分子动量传递1

二、气体的黏度3

三、液体的黏度5

第二节  分子热量传递5

一、傅里叶定律和分子热量传递5

二、气体的热导率7

三、液体的热导率8

四、固体的热导率10

第三节  分子质量传递10

一、费克定律和分子质量传递10

二、气体的扩散系数11

三、液体的扩散系数13

第四节  对流传递15

一、对流动量通量15

二、对流热量通量15

三、对流质量通量16

习题16

第二章  宏观体积衡算 18

节  系统与控制体18

一、基本概念18

二、雷诺传递方程19

第二节  总质量衡算21

一、总质量衡算方程21

二、总质量衡算方程应用22

第三节  总动量衡算24

一、总动量衡算方程24

二、总动量衡算方程应用25

第四节  总能量衡算27

一、总能量衡算方程27

二、总能量衡算方程应用29

第五节  总机械能衡算32

一、总机械能衡算方程32

二、总机械能衡算方程应用34

习题36

第三章  薄层体积衡算 41

节  薄层体积的动量衡算41

一、大平板上液膜流动的速度分布41

二、大平板突然启动时平板间流体的速度分布43

三、圆管内轴向定常态层流流动的速度分布47

第二节  薄层体积的能量衡算48

一、固体平壁内一维定常态热传导48

二、大平板两侧突然升温时固体内一维非定常态热传导49

三、半无限大固体内一维非定常态热传导52

四、矩形翅片的定常态热传导54

五、圆筒壁面的定常态热传导57

六、具有内热源圆棒的定常态热传导59

七、球体非定常态热传导60

第三节  多组分流体薄层体积的质量衡算65

一、速度和通量65

二、等摩尔组分反方向定常态扩散时的传质67

三、一组分通过另一个停滞组分的定常态扩散传质70

四、组分A通过停滞组分B的拟定常态扩散时的传质74

五、伴有一级均相化学反应定常态扩散时的传质75

六、伴有化学反应的催化剂微孔道内定常态扩散时的传质77

七、强制对流下半无限大空间定常态扩散时的传质79

习题81

第四章  微观体积衡算 87

节  微观体积的纯组分流体质量衡算87

第二节  微观体积的动量衡算88

一、应力表示的运动方程88

二、应力与形变速率的关系91

三、纳维-斯托克斯方程91

第三节  运动方程的应用92

一、大平板突然启动时平板间流体的速度分布92

二、同心套管内轴向定常态层流时的速度分布93

三、同心套管环隙内周向定常态层流时的速度分布94

四、由运动方程出发推导通用机械能衡算方程98

五、流体在直管内流动时的摩擦阻力损失计算通用公式101

六、流体在几种管内做层流流动时的摩擦阻力损失计算102

第四节  微观体积的能量衡算106

一、通用能量微分方程式106

二、固体内的热传导微分方程109

三、液体内的热传导微分方程109

四、气体内的热传导微分方程109

第五节  能量微分方程的应用110

一、固体平壁内一维定常态热传导110

二、半无限大固体内一维非定常态热传导111

三、具有内热源变热导率的圆柱体内一维定常态热传导113

四、具有黏性摩擦内生热源的一维定常态层流流动时的热传导114

五、圆管内流体一维定常态层流流动时的热传导121

六、矩形平板内二维定常态热传导124

第六节  微观体积的多组分流体质量衡算128

一、以质量为基准的传质微分方程128

二、以物质的量为基准的传质微分方程129

三、二元体系的传质微分方程129

第七节  传质微分方程的应用130

一、半无限大空间的非定常态扩散传质130

二、伴有快速反应的一维非定常态扩散传质133

*三、圆柱体中的非定常态扩散传质134

四、圆管内定常态层流传质137

习题138

第五章  层流流动下的传递过程 144

节  几种特殊的流体流动145

一、爬流145

二、势流151

三、平面流与流函数155

第二节  边界层内的传递现象158

一、边界层理论159

二、速度边界层方程162

三、温度边界层方程169

四、浓度边界层方程178

第三节  边界层积分方程183

一、速度边界层动量积分方程183

二、温度边界层能量积分方程188

三、浓度边界层质量积分方程192

习题196

第六章  湍流流动下的传递过程 199

节  湍流流动的基本方程199

一、湍流的描述199

二、湍流流动下的传递基本方程202

第二节  普朗特混合长理论及其应用206

一、普朗特混合长理论206

二、平板壁面上定常态湍流流动207

三、管内定常态湍流流动209

第三节  平板壁面湍流边界层传递的近似解217

一、平板壁面湍流边界层流动的近似解217

二、平板壁面湍流边界层传热的近似解220

三、平板壁面湍流边界层传质的近似解222

习题225

第七章  对流传递过程的工程解决方法 228

节  量纲分析法228

一、圆管内湍流流动的摩擦阻力损失量纲分析228

二、圆管内湍流流动的对流传热系数量纲分析230

三、湍流流动的对流传质系数量纲分析234

第二节  三传相似律234

一、雷诺相似律235

二、普朗特-泰勒相似律239

三、冯·卡门相似律241

四、契尔顿-柯尔本相似律243

第三节  传质模型250

一、双膜模型250

二、溶质渗透模型251

三、表面更新模型252

习题254

附录 256

附录A  坐标系、矢量公式和传递微分方程256

A.1  柱坐标系和球坐标系示意图256

A.2  矢量运算256

A.3  不可压缩流体的牛顿黏性定律257

A.4  傅里叶热传导定律257

A.5  费克二元扩散（）定律258

A.6  连续性方程258

A.7  以τ表示的运动方程258

A.8  μ和?为常数的牛顿流体的运动方程259

A.9  cp、k和?为常数的无内热源的能量方程260

A.10  以jA给出的物种A的连续性方程261

A.11  以aA给出的?、DAB为常数的物种A的连续性方程261

附录B  传递性质推算用表262

B.1  Lennard-Jones(6-12)势能参数和临界性质262

B.2  碰撞积分264

附录C  误差函数表265

附录D  物性常数266

D.1  空气的重要物性266

D.2  水的重要物性267

D.3  常压下气体中的扩散系数实验值268

D.4  在25℃水中无限稀释溶质的扩散系数269

习题答案 270

主要符号说明 275

参考文献 277

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