输送现象与单元操作(一)：流体输送与操作(二版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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「输送现象与单元操作」这一学门，其理论乃基于质量、能量及动量之结算，而内容除包括动量输送、热量输送及质量输送之单元操作外，尚有粉粒体之单元操作。由于这一学门所涵盖之领域如此之广，故本书共分三册，分别讨论动量输送、热量输送、质量输送及各输送之单元操作；而为了三册内容分配平均，故将粉粒体之单元操作併入第二册中。

　　本册先复习质量、能量及动量之结算；然后讨论动量输送之基本原理，包括流体之性质、层状流动与扰状流动，以及流体流量之测定；最后逐项介绍动量输送之单元操作，包括流体输送装置及计算、流体之搅拌与混合、过泸、离心分离以及机械分离。
 

好的，这是一份针对一本名为《输送现象与单元操作（一）：流体输送与操作（二版）》的教材的图书简介，该简介旨在详细介绍一本不包含该书内容的、具有相关主题的教材。 --- 书名：过程工程基础：传热、传质与流体动力学原理 简介 在现代化学工程、生物工程、材料科学以及环境工程等诸多领域中，对物质和能量的有效传输与转化是实现工业化生产的核心。本教材《过程工程基础：传热、传质与流体动力学原理》旨在为工程专业的本科生和研究生提供一个全面、系统且深入的基础知识框架，涵盖了过程工程中三大核心支柱——流体输运、热量传递和质量传递——的基础理论、数学模型及工程应用。本书侧重于从微观机理出发，构建宏观尺度的工程计算方法，强调理论与实践的紧密结合。 核心内容与结构 本书分为三个主要部分，共计十二章，力求构建一个逻辑清晰、循序渐进的学习路径。 第一部分：流体动力学与输运基础 本部分聚焦于流体在管道、设备及反应器中的运动规律。我们首先从流体力学的基础概念入手，深入探讨牛顿流体与非牛顿流体的本构关系，以及流场分析的基本方法，如流线、涡量和应力分析。 第一章：流体的基本性质与本构关系 详细阐述了流体的连续性假设、密度、粘度等基本参数的物理意义及其测量方法。重点解析了牛顿粘性定律，并对剪切稀化、剪切增稠等常见非牛顿流体的行为进行了建模和描述，为后续的动量传递分析奠定基础。 第二章：流体静力学 系统讲解了静止流体中的压力分布规律，包括帕斯卡定律的应用、液柱压力测量以及浮力、浮心和流体静力平衡的计算。通过大量的实例分析了储罐和管道中静载荷的确定。 第三章：宏观动量守恒与流动分析 本章是流体输运的核心。引入了雷诺输运定理（Reynolds Transport Theorem），并基于此推导了牛顿第二定律在控制体上的应用，即动量守恒方程。重点讲解了理想流体与粘性流体在直管中的层流和湍流状态，详细分析了达西-韦斯巴赫公式的适用条件与修正。 第四章：管道流动的阻力与损失 深入剖析了流体在管道、阀门、弯头等管件中产生的摩擦损失和局部阻力。系统介绍了摩擦系数的确定方法（如Moody图和Colebrook方程的迭代求解），并讨论了泵选型与管路系统的水力设计原则，包括串联与并联泵站的性能匹配计算。 第五章：非圆截面与复杂流道中的流动 针对非标准流道，如环形通道、多孔介质中的流动，引入了等效直径和渗透率的概念。详尽阐述了达西定律在地下水流和过滤过程中的应用，并介绍了边界层理论的基本概念，为理解附面层分离和阻力产生机制提供理论支撑。 第二部分：热量传递原理 本部分将热量传递的机理分解为传导、对流和辐射三个基本模式，并探讨它们在工程系统中的耦合作用。 第六章：热传导的基本定律与应用 基于傅里叶定律，推导了一维、二维定常与非定常导热的傅里叶方程。详细分析了复合壁结构、散热片（Fin）的热阻计算，以及考虑温度梯度对材料性质影响的复杂导热问题。 第七章：对流传热 本章是热量传递的重点。首先引入无量纲数（如雷诺数、普朗特数、努塞尔数）的物理意义。详细分析了平板上流动的层流与湍流边界层内的热边界条件，并介绍了强迫对流（如管内流动）和自然对流的传热系数计算方法，例如Sieder-Tate方程的应用。 第八章：热辐射 系统阐述了黑体辐射定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律以及不同表面性质（发射率、吸收率）对辐射换热的影响。重点讲解了间壁辐射换热的计算，如两表面之间的净辐射热流计算，以及气体辐射的特殊处理方式。 第九章：换热设备的设计与分析 将前述理论应用于工程实践。详细介绍了管壳式换热器的结构类型、热负荷计算方法，包括平均温度差法和$epsilon-NTU$法。对换热器中可能出现的污垢（Fouling）问题及其对换热效率的影响进行了定量评估。 第三部分：质量传递原理 本部分关注组分在不同相体中的迁移过程，这是分离工程和反应动力学的基石。 第十章：组分扩散的基本定律 从菲克第一定律出发，系统阐述了分子扩散的机理。区分了二组分扩散（恒温恒压下）和多组分扩散，并引入了非恒定条件下的菲克第二定律，探讨了瞬态扩散现象，如半无限体中的扩散过程。 第十一章：对流传质 将动量和能量传递中的相似性原理推广到质量传递领域。介绍了Sherwood数、Schmidt数，并建立了传质系数与流体力学参数之间的经验关系。重点分析了边界层理论在气液界面传质过程中的应用，如吸收和汽提塔中的气膜与液膜阻力。 第十二章：过程工程中的耦合现象与相似性 本章旨在整合全书知识。通过对动量、能量和质量传递的输运方程进行对比分析（普适性输运方程），揭示三者在数学结构上的深刻联系，如J. O. Hinze 相似性原理的应用。最后，通过一个典型的反应器设计案例，演示如何综合运用流体动力学、热量传递和质量传递的知识来解决复杂的工程问题。 本书特色 1. 理论深度与广度兼备： 在保证对基本原理深入阐述的同时，融入了最新的研究进展，如湍流模型简介和多孔介质中的非线性输运。 2. 强调无量纲分析： 贯穿全书，通过无量纲化帮助学生理解物理本质，并指导实验设计与放大。 3. 丰富的工程实例： 每一章节后都附有详细的、与实际工业过程紧密相关的计算实例，涵盖了化工、石油、制药等多个行业应用。 4. 问题导向的习题设计： 习题分为基础概念、计算推导和工程应用三类，旨在培养学生的分析能力和解决实际工程问题的能力。 《过程工程基础：传热、传质与流体动力学原理》致力于培养学生扎实的理论基础和严谨的工程思维，是过程系统设计、优化与控制领域不可或缺的参考书。

作者简介

叶和明

　　学历：
　　美国乔治亚理工学院化工博士

　　经历：
　　成功大学化学工程学系教授
　　美国新墨西哥大学化工系客座教授
　　台湾大学化学工程学系教授
　　淡江大学化材系教授

自　序

1 绪　论   1
1-1 单位与因次   1
1-2 因次分析   5
1-3 流系之质量结算   10
1-4 流系之能量结算   17
1-5 流系之动量结算   23
符号说明   29
习　题   30

2 流体输送之基本原理   33
2-1 流体静力学   33
2-2 液柱压力计   36
2-3 平均速度与质量流通量   40
2-4 牛顿黏度定律   41
2-5 非牛顿流体   44
2-6 稳态流动   45
2-7 流体之流动方式   45
2-8 雷诺数   46
2-9 壳动量结算与边界条件   49
2-10 液膜沿垂直壁之层状流动   50
2-11 两平行板间之层状流动   56
2-12 流体在管内之层状流动   62
2-13 套管中之层状流动   68
2-14 非牛顿流体在水平圆管中之层状流动   74
2-15 牵引系数   76
符号说明   81
习　题   83

3 动量输送   87
3-1 时间导函数   88
3-2 直角坐标系之连续方程式   90
3-3 曲线坐标系之连续方程式   94
3-4 直角坐标系之运动方程式   100
3-5 曲线坐标系之运动方程式   107
3-6 运动方程式之应用   113
3-7 流线与流线函数   117
3-8 绕过圆球之缓慢流动   118
3-9 理想流动   127
3-10 势流动与Bernoulli方程式   128
3-11 绕过圆柱体之势流动   134
3-12 边界层之形成   139
3-13 Prandtl边界层方程式   141
3-14 越过水平平板之边界层层状流动   142
3-15 von Kármán动量积分方程式及其应用   149
3-16 圆管进口处之层状流动   155
3-17 非稳态层状流动   158
3-18 扰状流动序论   166
3-19 扰流中之波动   167
3-20 扰流中之时间平均量   168
3-21 扰流三区域   170
3-22 扰流之连续方程式   171
3-23 扰流之运动方程式   172
3-24 雷诺应力之半实验式   177
3-25 平滑管内之扰状流动   179
3-26 越过平板之扰状流动   186
3-27 圆管中扰流之牵引系数   189
3-28 其他流动系统之牵引系数   196
符号说明   201
习　题   204

4 流体输送装置   207
4-1 管、管件及阀   207
4-2 管   208
4-3 管　件   209
4-4 管之接合方法   210
4-5 阀   211
4-6 流体输送机械   214
4-7 泵   214
4-8 推动气体之装置   219
4-9 真空泵   221
符号说明   222
习　题   222

5 流体流量之测定   223
5-1 位移流量计   223
5-2 流速计   224
5-3 皮托管   224
5-4 细腰流量计   227
5-5 孔口流量计   230
5-6 可压缩流体之衡量   238
5-7 浮标流量计   239
符号说明   242
习　题   244

6 流体输送之计算   247
6-1 机械能方程式   247
6-2 管线中之摩擦损失   251
6-3 功率计算   256
6-4 流量计算   258
6-5 平行管   260
6-6 可压缩流体   262
6-7 非圆管与相当直径   264
符号说明   267
习　题   269

7 流体通过多孔床或粒子床之流动   271
7-1 流体绕过单一固体粒子之流动与单一固体粒子在流体中之沉降   272
7-2 通过粒子静床或多孔床之单相流动   275
7-3 固体之流体化   282
7-4 最小流体化速度   283
7-5 沸腾床   284
7-6 流体化之最小孔隙度   287
7-7 沸腾床中粒子床之高度   288
7-8 沸腾床中之压力落差   289
7-9 沸腾床中之流体表面速度   292
7-10 流体化床与静床之比较   292
7-11 连续式流体化   293
7-12 通过静床之两相流动    294
符号说明   294
习　题   296

8 流体之搅拌与混合   297
8-1 混合作用   298
8-2 混合操作之目的   299
8-3 影响混合作用之诸物理性质   300
8-4 混合强度   302
8-5 混合装置   302
8-6 搅拌器   303
8-7 桨式搅拌器   304
8-8 桨式搅拌器之性能   306
8-9 桨式搅拌器所需之动力   307
8-10 轮机式搅拌器   308
8-11 液体黏度对轮机式搅拌器动力之影响   310
8-12 螺旋桨式搅拌器   310
8-13 压气搅拌器   313
8-14 螺旋带式搅拌器   314
8-15 固体之掺和操作与装置   315
8-16 捏和操作   315
8-17 捏和装置   316
8-18 乳化操作   317
8-19 乳化之安定性   318
8-20 乳化装置   319
习　题   321

9过　泸   323
9-1 过泸装置   324
9-2 重力泸器   324
9-3 压泸机   326
9-4 叶泸机   330
9-5 连续式旋转真空泸机   330
9-6 过泸操作   333
9-7 过泸机之选择   334
9-8 过泸介质之选择   334
9-9 过泸理论   335
9-10 不可压缩过泸之计算   340
9-11 可压缩过泸之计算   347
9-12 离心过泸   347
符号说明   347
习　题   349

10 离心分离   351
10-1 离心装置   352
10-2 批式离心机   353
10-3 连续式离心机   356
10-4 自动批式离心机   358
10-5 高速离心机   359
习　题   360

11 机械分离   361
11-1 离　析   362
11-2 沉降定律   363
11-3 等落速粒子   364
11-4 水力离析之理论   365
11-5 水力离析之实际应用   369
11-6 水力离析装置   371
11-7 框　筛   373
11-8 静电离析   376
11-9 磁力离析   377
11-10 浮　选   377
11-11 沉析与稠化   378
11-12 集尘与气体之净化   379
11-13 水油分离器   385
符号说明   385
习　题   386

附录A  变换因素及常数   387
附录B  气体之黏度   391
附录C  液体之黏度   393
附录D  钢管之尺寸   397

索　引   398

自序
　　
　　化学工厂中之操作技术，可分类成物理处理与化学处理两种。早期的化工厂中，物理处理系由机械工程师所负起；至于化学处理，当然是化学师的职责。后来因发现机械工程师与化学师间很难达到合作无间，于是遂有化学工程师之应运而生，而一位受过良好训练之化学工程师，必须兼备物理、化学及机械方面之丰富学识，如此才能肩负化工厂中装备之设计、组立及操作。
　　
　　化学工厂中之各种物理处理，总称为「单元操作」，其基本原理为「输送现象」，包括动量、热及质量等三种输送。化学工业之种类虽然繁多，但每一化学工业中之物理处理，系属「单元操作」这一学门中几项操作的组合。因此吾人只要熟习《输送现象与单元操作》一书，就能负起任一化学工业中之物理处理。
　　
　　本书共分三册，除分别讨论动量输送、热输送及质量输送暨其单元操作外，尚包括粉粒体操作。为使三册分配平均，因此将粉粒体操作与热输送操作，合併于第二册。本书可供大学与技术学院化学工程相关科系教学之用。
　　
　　撰写本书时，笔者预设读者已熟习普通物理及化学，而且已修读过工程数学及化工计算等课程。本书内容力求浅易、简要；笔者才疏学浅，谬误之处必所难免，尚祈各方先进不吝指教，俾再版时得以更正，不胜感激。

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嘿，各位正在浩瀚书海中寻觅真经的同道中人！最近我入手了一本《输送现象与单元操作 (一)：流体输送与操作 (二版)》，拿到手的那一刻，我就被它沉甸甸的厚度给镇住了，感觉就像抱了一块砖头，不过是知识的砖头，想想就有点小激动。拿到这本书，我首先翻阅的当然是目录，我个人对流体输送这部分特别有感觉，毕竟化学工程的学习，很多基础都建立在对流体行为的理解之上。这本书的目录划分得相当细致，从流体的基本性质、守恒定律，到各种输送设备，比如泵、压缩机、管道流等，都进行了详尽的介绍。我尤其关注了关于流体混合的部分，因为在很多工业过程中，高效的混合是决定产品质量的关键，而这本书在这方面的内容，我觉得应该会给我带来不少启发。

评分☆☆☆☆☆

我对于《输送现象与单元操作 (一)：流体输送与操作 (二版)》这本书的章节安排，觉得非常合理。它并没有上来就直接讲解非常复杂的数学模型，而是循序渐进地从最基础的流体静力学和动力学入手。这种由浅入深的学习方式，对于初学者来说，无疑是极大的帮助。我试着阅读了关于流体粘度和雷诺数的章节，作者用非常生动的语言和实例，解释了这些概念的物理意义，而不是仅仅罗列公式。这让我感觉，作者不仅仅是想传授知识，更是想教会我们如何去思考和理解这些工程问题。而且，书中的一些例题，都经过精心设计，能够很好地巩固所学知识，让我觉得学习过程不是那么枯燥乏味，反而充满了挑战和乐趣。

评分☆☆☆☆☆

从台湾出版书籍的严谨性来看，这本《输送现象与单元操作 (一)：流体输送与操作 (二版)》无疑是一本高质量的著作。书中的公式推导清晰，逻辑严谨，每一个步骤都经过仔细考量。我个人比较注重公式的推导过程，因为这能帮助我理解公式背后的物理意义，而不仅仅是死记硬背。作者在这一点上做得非常到位，不仅给出了公式，还详细解释了推导过程中所做的假设和简化，以及这些假设在实际应用中的局限性。这让我在学习过程中，能够更深入地理解所学的知识，而不是停留在表面。而且，书中的一些概念，比如动量守恒方程，作者更是花了大量的篇幅来讲解，从不同的参考系去分析，力求让读者能够彻底理解。

评分☆☆☆☆☆

对于《输送现象与单元操作 (一)：流体输送与操作 (二版)》这本书，我发现它在概念的阐述上也非常到位。作者没有使用过于晦涩难懂的专业术语，而是用通俗易懂的语言来解释每一个概念。即使是一些比较抽象的概念，比如湍流边界层，作者也会通过形象的比喻来帮助读者理解。我特别欣赏作者在讲解“伯努利方程”的时候，不仅仅是给了方程本身，更是详细解释了方程中各项的物理意义，以及在实际应用中需要注意的条件和限制。这让我觉得，这本书不仅仅是一本教科书，更是一位循循善诱的老师，能够引导我一步一步地掌握复杂的知识。

评分☆☆☆☆☆

我非常喜欢这本书的案例分析部分。很多教材在讲解完理论后，就戛然而止了，但这本书不同，它在每个重要的章节后面，都会附带一些实际的工程案例。这些案例不仅仅是简单地罗列问题和答案，而是详细地分析了问题的背景、涉及的原理、求解的过程，以及最终的解决方案。比如在讲解流体测量仪表时，就用到了一个关于化工生产中流量计选择的案例，详细分析了不同类型流量计的特点和适用范围，以及在特定环境下应该如何选择最合适的仪表。这种结合实际应用的教学方式，让我感觉学习的知识更有价值，也更能激发我对工程问题的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论深度和实用性之间找到了一个很好的平衡点。虽然是教材，但它并没有完全脱离实际工业应用。在介绍各种输送设备的时候，作者会提及这些设备在实际生产中的应用场景，以及它们在不同工况下的性能表现。比如在讲到离心泵和容积泵的区别时，就分析了它们各自的优缺点，以及在选择设备时需要考虑的因素。这对于我这种即将进入职场的学生来说，是非常宝贵的经验。我不需要再花额外的时间去搜集这些信息，这本书已经把它们整合好了，并且用清晰易懂的方式呈现出来。我特别喜欢其中关于管道流动的章节，里面详细讲解了不同管径、不同流速下产生的压降计算，以及如何通过调整管道设计来降低能量损耗，这对于我未来设计管道系统非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

在阅读《输送现象与单元操作 (一)：流体输送与操作 (二版)》这本书的过程中，我发现作者非常注重培养读者的工程思维。书中不仅仅是告诉我们“怎么做”，更是强调“为什么这么做”。比如在讲解泵的选择时，作者会引导读者去分析生产工艺的要求，考虑成本、效率、可靠性等多种因素，然后才能做出最优的选择。这种思考方式，对于我们这些未来的工程师来说，是非常重要的。这本书让我明白，工程不仅仅是数学公式的堆砌，更是一种综合考虑各种因素的决策过程。我尤其喜欢书中关于能量衡算的部分，它教导我们如何系统地分析一个过程中的能量得失，以及如何通过优化设计来提高能量利用效率，这在当今节能减排的时代尤为重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的整体感觉就是“厚实”和“可靠”。在信息爆炸的时代，找到一本内容扎实、讲解清晰的教材并不容易。而《输送现象与单元操作 (一)：流体输送与操作 (二版)》这本书，恰恰就是这样的典范。它涵盖了流体输送和操作的方方面面，从基础理论到实际应用，都进行了详尽的阐述。我感觉，通过学习这本书，我不仅能够掌握流体输送的基本原理和操作技能，更能培养出解决实际工程问题的能力。这本书的价值，远不止于考试，更在于它为我未来的职业生涯打下了坚实的基础。我非常期待在后续的学习中，能够继续挖掘这本书的更多宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和纸质，我必须给个赞。台湾出版的书籍，在细节上的处理总是能让人感受到用心。书页的厚度适中，不会太薄导致墨水洇染，也不会太厚显得笨重。印刷的字体清晰，大小也恰到好处，长时间阅读也不会让眼睛感到疲劳。书中的插图和图表，更是做得非常出色，不仅数量多，而且清晰度很高，很多复杂的概念通过图示立刻就变得直观起来。比如在讲解各种泵的工作原理时，作者配上了非常精细的剖视图，每一个部件的功能和运动都描绘得淋漓尽致，这对于我这种需要通过视觉来辅助理解的人来说，简直是福音。感觉作者在内容的呈现上，真的是下了很大的功夫，力求让读者能够轻松地掌握那些看似枯燥的理论知识。

评分☆☆☆☆☆

我个人认为，《输送现象与单元操作 (一)：流体输送与操作 (二版)》这本书的参考文献和索引做得非常扎实。这对于我这种喜欢深入研究的读者来说，是非常有帮助的。当我遇到一些概念不太理解，或者想了解更进一步的信息时，可以直接查阅参考文献，找到更权威的资料。而且，书后的索引也做得很详细，我可以通过关键词快速找到我需要的内容，节省了很多查找时间。这体现了作者的严谨态度，也为读者提供了便利。我特别注意到，书中有不少引用了台湾本地的一些研究成果和实际案例，这让我觉得这本书更贴近我们的学习和工作环境，也更容易产生共鸣。