跟着思维导图学习化工原理
目 录
1.绪论 001
2.流体流动 004
2.1 流体的物理性质 004
2.1.1 流体的密度 005
2.1.2 流体的黏性及非牛顿流体简介 006
2.2 流体静力学 007
2.2.1 静止流体的压力 008
2.2.2 流体静力学基本方程式及应用 009
2.3 流体流动的基本方程 011
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1.绪论 001
2.流体流动 004
2.1 流体的物理性质 004
2.1.1 流体的密度 005
2.1.2 流体的黏性及非牛顿流体简介 006
2.2 流体静力学 007
2.2.1 静止流体的压力 008
2.2.2 流体静力学基本方程式及应用 009
2.3 流体流动的基本方程 011
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张香兰，女，山西阳泉人，工学博士，教授，博士生导师，北京市教学名师、北京市课程思政教学名师、北京高等学校优秀专业课主讲教师、全国煤炭教学名师。2002年留校在中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院化学工程系任教。承担了化工专业的首次课程设计、生产实习、毕业设计；开设了《化工原理》（56学时）、院平台《化学工程基础》，承担了《化工原理A1》、《化工原理A2》和《化学反应工程》等本科课堂教学和实践课程。针对新时代大学生的特点，在中国大学MOOC平台上开设了《化工原理A2》的线上课程《化工传质与分离过程》，并积极探索线上线下混合式教学模式。??
本书旨在方便读者随时随地学习化工原理，培养读者学以致用的意识，提高分析问题和解决问题的能力。书中将化工原理教材各单元内容按知识点划分进行介绍，每个知识点包含知识结构图、学习要点、能力训练和学习提示。充分利用富媒体信息技术，每章节设置二维码提供老师课程讲解视频、习题答疑视频及配套课程PPT，自主开发的“化工原理智能问答机器人”小程序可以随时查询各知识点及相关基本概念。本书可作为高等院校化工类相关专业学生学习化工原理的参考书，特别是采用线上线下相结合学习方式的本科生，以及帮助考研生快速建立化工原理的知识结构脉络和理清做题思路，同时也可供化工原理授课教师参考。
目 录
1.绪论 001
2.流体流动 004
2.1 流体的物理性质 004
2.1.1 流体的密度 005
2.1.2 流体的黏性及非牛顿流体简介 006
2.2 流体静力学 007
2.2.1 静止流体的压力 008
2.2.2 流体静力学基本方程式及应用 009
2.3 流体流动的基本方程 011
2.3.1 流量与流速、稳态/非稳态流动与连续性方程 011
2.3.2 伯努利方程 013
2.3.3 伯努利方程式的应用 014
2.4 流体流动现象 015
2.4.1 流动类型与雷诺数 016
2.4.2 流体在圆管内流动时的速度分布 017
2.4.3 边界层的概念 018
2.5 流体在管内的流动阻力 019
2.5.1 流体在直管中的流动阻力 020
2.5.2 管路上的局部阻力和总能量损失 021
2.6 管路计算 022
2.6.1 管路计算概述及简单管路计算 023
2.6.2 复杂管路计算 024
2.7 流量测量 025
3.流体输送机械 028
3.1 离心泵 028
3.1.1 离心泵的工作原理和主要部件 029
3.1.2 离心泵的基本方程式 031
3.1.3 离心泵的性能参数和特性曲线 032
3.1.4 离心泵的气蚀现象和允许安装高度 033
3.1.5 离心泵的工作点与流量调节 034
3.1.6 离心泵的类型、选择与使用 036
3.2 其他类型液体输送机械 037
3.2.1 往复泵 038
3.2.2 旋转泵和旋涡泵 039
3.3 气体输送和压缩机械 040
3.3.1 离心通风机 041
3.3.2 往复压缩机的工作过程和性能参数 042
3.3.3 多级压缩与往复压缩机的选择 044
4.非均相物系的分离 046
4.1 概述 047
4.2 流体与颗粒的相对运动 048
4.3 沉降 049
4.3.1 重力沉降 049
4.3.2 重力沉降速度 050
4.3.3 降尘室 051
4.3.4 悬浮液的沉聚 052
4.3.5 离心沉降 053
4.3.6 离心沉降设备 054
4.4 过滤 055
4.4.1 过滤概述 056
4.4.2 过滤速率方程 057
4.4.3 恒压过滤 058
4.4.4 过滤设备 059
5.传热 061
5.1 传热概述 062
5.2 热传导 063
5.2.1 基本概念和傅里叶定律 064
5.2.2 导热系数 065
5.2.3 通过平壁的稳态热传导 066
5.2.4 通过圆筒壁的稳态热传导 067
5.3 对流传热概述 068
5.4 传热过程计算 070
5.4.1 热量衡算 071
5.4.2 总传热系数 072
5.4.3 传热温度差 073
5.4.4 传热面积 075
5.5 对流传热系数关联式 075
5.5.1 影响对流传热系数的因素 076
5.5.2 对流传热过程的量纲分析 077
5.5.3 流体无相变时的对流传热系数（管内） 079
5.5.4 流体无相变时的对流传热系数（管外） 080
5.5.5 蒸汽冷凝的对流传热 081
5.5.6 液体沸腾时的对流传热 082
5.6 辐射传热 084
5.6.1 辐射的基本概念和特点 084
5.6.2 物体辐射能力的三个相关定律 085
5.6.3 两固体之间的辐射传热 086
5.7 换热器 087
5.7.1 间壁式换热器的类型 088
5.7.2 管壳式换热器的设计和选型 091
5.7.3 传热的强化途径 092
6.蒸发 094
6.1 蒸发概述 095
6.2 蒸发设备 096
6.3 单效蒸发 097
6.4 多效蒸发 098
7.传质过程基础 100
7.1 传质概论 102
7.1.1 混合物组成的表示方式 102
7.1.2 传质的速度与通量 103
7.1.3 质量传递的基本方式 104
7.2 传质微分方程 106
7.3 分子传质（扩散） 107
7.3.1 气体中的稳态扩散 108
7.3.2 液体中的稳态扩散 111
7.3.3 传质系数 112
7.4 对流传质机理和模型 113
8.吸收 115
8.1 吸收概述 116
8.2 气体吸收的相平衡和应用 117
8.2.1 相平衡关系 118
8.2.2 相平衡关系的表示方式 119
8.2.3 相平衡关系在吸收中的应用 120
8.3 气体吸收速率方程 121
8.3.1 气体吸收速率方程 122
8.3.2 吸收系数之间的关系 124
8.4 低组成气体吸收的计算 126
8.4.1 物料衡算与操作线方程 127
8.4.2 吸收剂用量的确定 128
8.4.3 填料层高度的计算 129
8.4.4 传质单元数和传质单元高度 131
8.4.5 传质单元数的计算方法 132
8.4.6 理论板层数的求法 133
8.5 吸收系数的确定 134
8.6 解吸及其他条件下的吸收 135
8.6.1 解吸 135
8.6.2 其他条件下的吸收 136
9.蒸馏 138
9.1 蒸馏概述 139
9.2 两组分溶液的气液平衡 140
9.2.1 相律以及两组分物系的分类 140
9.2.2 两组分理想物系的气液相平衡函数关系 141
9.2.3 两组分物系的气液相平衡图 143
9.2.4 多组分物系的气液相平衡 144
9.3 平衡蒸馏和简单蒸馏 145
9.3.1 平衡蒸馏 145
9.3.2 简单蒸馏 146
9.4 精馏原理和流程 147
9.5 两组分连续精馏的计算 148
9.5.1 理论板概念及恒摩尔流假定 149
9.5.2 物料衡算和操作线方程 150
9.5.3 热状况的影响 151
9.5.4 理论板层数的求法 152
9.5.5 回流比的影响和选择 154
9.5.6 理论板的捷算法 156
9.5.7 几种特殊情况下理论板层数的求法 157
9.5.8 塔板效率 158
9.5.9 塔高和塔径的计算 159
9.5.10 连续精馏装置的热量衡算和节能 160
9.5.11 精馏塔的操作和调节 161
9.6 间歇精馏 162
9.7 恒沸精馏和萃取精馏 164
9.7.1 恒沸精馏 164
9.7.2 萃取精馏 165
9.8 多组分精馏 166
10.气液传质设备 168
10.1 板式塔 169
10.1.1 板式塔结构和塔板类型 169
10.1.2 板式塔的流体力学性能与操作特性 171
10.2 填料塔 172
10.2.1 填料的特性和分类 173
10.2.2 填料塔的流体力学性能与操作特性 174
10.2.3 填料塔的附件 176
11.液-液萃取 178
11.1 萃取概述 179
11.2 三元体系的相平衡关系 180
11.2.1 三角形相图 181
11.2.2 三角形相图上三元体系的液-液相平衡关系 182
11.2.3 萃取分离效果的评价指标和萃取剂的选择 184
11.3 分级接触式萃取过程的计算 185
11.3.1 部分互溶体系单级萃取过程的三角形图解法计算 187
11.3.2 部分互溶体系单级萃取的解析法计算 188
11.3.3 部分互溶体系多级错流萃取过程的计算 189
11.3.4 部分互溶体系多级逆流萃取过程的计算 191
11.3.5 B和S完全不互溶体系分级接触式萃取计算 193
11.4 溶剂比及微分接触式逆流萃取计算 194
11.5 其他萃取技术简介 195
11.5.1 超临界流体萃取 195
11.5.2 回流萃取和化学萃取 197
11.6 液-液萃取设备 198
12.干燥 200
12.1 干燥概述 201
12.2 湿空气的性质及湿焓图 202
12.2.1 湿空气的性质 202
12.2.2 湿空气的温度 203
12.2.3 湿空气的湿焓图 204
12.2.4 H-I图的应用 205
12.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算 206
12.3.1 物料衡算 207
12.3.2 热量衡算 208
12.3.3 热效率 209
12.4 固体物料在干燥过程的平衡关系与速率关系 210
12.4.1 物料中的水分 211
12.4.2 干燥实验和干燥曲线 212
12.4.3 恒速干燥与降速干燥 213
12.4.4 干燥时间的计算 214
12.5 干燥设备 215
13.结晶和膜分离 217
13.1 结晶 218
13.1.1 结晶概述 218
13.1.2 溶液结晶方法与设备 219
13.2 膜分离 221
13.2.1 膜分离概述 221
13.2.2 膜组件 222
13.2.3 膜分离过程简介 223
附录 本书符号表 225
^ 收 起
1.绪论 001
2.流体流动 004
2.1 流体的物理性质 004
2.1.1 流体的密度 005
2.1.2 流体的黏性及非牛顿流体简介 006
2.2 流体静力学 007
2.2.1 静止流体的压力 008
2.2.2 流体静力学基本方程式及应用 009
2.3 流体流动的基本方程 011
2.3.1 流量与流速、稳态/非稳态流动与连续性方程 011
2.3.2 伯努利方程 013
2.3.3 伯努利方程式的应用 014
2.4 流体流动现象 015
2.4.1 流动类型与雷诺数 016
2.4.2 流体在圆管内流动时的速度分布 017
2.4.3 边界层的概念 018
2.5 流体在管内的流动阻力 019
2.5.1 流体在直管中的流动阻力 020
2.5.2 管路上的局部阻力和总能量损失 021
2.6 管路计算 022
2.6.1 管路计算概述及简单管路计算 023
2.6.2 复杂管路计算 024
2.7 流量测量 025
3.流体输送机械 028
3.1 离心泵 028
3.1.1 离心泵的工作原理和主要部件 029
3.1.2 离心泵的基本方程式 031
3.1.3 离心泵的性能参数和特性曲线 032
3.1.4 离心泵的气蚀现象和允许安装高度 033
3.1.5 离心泵的工作点与流量调节 034
3.1.6 离心泵的类型、选择与使用 036
3.2 其他类型液体输送机械 037
3.2.1 往复泵 038
3.2.2 旋转泵和旋涡泵 039
3.3 气体输送和压缩机械 040
3.3.1 离心通风机 041
3.3.2 往复压缩机的工作过程和性能参数 042
3.3.3 多级压缩与往复压缩机的选择 044
4.非均相物系的分离 046
4.1 概述 047
4.2 流体与颗粒的相对运动 048
4.3 沉降 049
4.3.1 重力沉降 049
4.3.2 重力沉降速度 050
4.3.3 降尘室 051
4.3.4 悬浮液的沉聚 052
4.3.5 离心沉降 053
4.3.6 离心沉降设备 054
4.4 过滤 055
4.4.1 过滤概述 056
4.4.2 过滤速率方程 057
4.4.3 恒压过滤 058
4.4.4 过滤设备 059
5.传热 061
5.1 传热概述 062
5.2 热传导 063
5.2.1 基本概念和傅里叶定律 064
5.2.2 导热系数 065
5.2.3 通过平壁的稳态热传导 066
5.2.4 通过圆筒壁的稳态热传导 067
5.3 对流传热概述 068
5.4 传热过程计算 070
5.4.1 热量衡算 071
5.4.2 总传热系数 072
5.4.3 传热温度差 073
5.4.4 传热面积 075
5.5 对流传热系数关联式 075
5.5.1 影响对流传热系数的因素 076
5.5.2 对流传热过程的量纲分析 077
5.5.3 流体无相变时的对流传热系数（管内） 079
5.5.4 流体无相变时的对流传热系数（管外） 080
5.5.5 蒸汽冷凝的对流传热 081
5.5.6 液体沸腾时的对流传热 082
5.6 辐射传热 084
5.6.1 辐射的基本概念和特点 084
5.6.2 物体辐射能力的三个相关定律 085
5.6.3 两固体之间的辐射传热 086
5.7 换热器 087
5.7.1 间壁式换热器的类型 088
5.7.2 管壳式换热器的设计和选型 091
5.7.3 传热的强化途径 092
6.蒸发 094
6.1 蒸发概述 095
6.2 蒸发设备 096
6.3 单效蒸发 097
6.4 多效蒸发 098
7.传质过程基础 100
7.1 传质概论 102
7.1.1 混合物组成的表示方式 102
7.1.2 传质的速度与通量 103
7.1.3 质量传递的基本方式 104
7.2 传质微分方程 106
7.3 分子传质（扩散） 107
7.3.1 气体中的稳态扩散 108
7.3.2 液体中的稳态扩散 111
7.3.3 传质系数 112
7.4 对流传质机理和模型 113
8.吸收 115
8.1 吸收概述 116
8.2 气体吸收的相平衡和应用 117
8.2.1 相平衡关系 118
8.2.2 相平衡关系的表示方式 119
8.2.3 相平衡关系在吸收中的应用 120
8.3 气体吸收速率方程 121
8.3.1 气体吸收速率方程 122
8.3.2 吸收系数之间的关系 124
8.4 低组成气体吸收的计算 126
8.4.1 物料衡算与操作线方程 127
8.4.2 吸收剂用量的确定 128
8.4.3 填料层高度的计算 129
8.4.4 传质单元数和传质单元高度 131
8.4.5 传质单元数的计算方法 132
8.4.6 理论板层数的求法 133
8.5 吸收系数的确定 134
8.6 解吸及其他条件下的吸收 135
8.6.1 解吸 135
8.6.2 其他条件下的吸收 136
9.蒸馏 138
9.1 蒸馏概述 139
9.2 两组分溶液的气液平衡 140
9.2.1 相律以及两组分物系的分类 140
9.2.2 两组分理想物系的气液相平衡函数关系 141
9.2.3 两组分物系的气液相平衡图 143
9.2.4 多组分物系的气液相平衡 144
9.3 平衡蒸馏和简单蒸馏 145
9.3.1 平衡蒸馏 145
9.3.2 简单蒸馏 146
9.4 精馏原理和流程 147
9.5 两组分连续精馏的计算 148
9.5.1 理论板概念及恒摩尔流假定 149
9.5.2 物料衡算和操作线方程 150
9.5.3 热状况的影响 151
9.5.4 理论板层数的求法 152
9.5.5 回流比的影响和选择 154
9.5.6 理论板的捷算法 156
9.5.7 几种特殊情况下理论板层数的求法 157
9.5.8 塔板效率 158
9.5.9 塔高和塔径的计算 159
9.5.10 连续精馏装置的热量衡算和节能 160
9.5.11 精馏塔的操作和调节 161
9.6 间歇精馏 162
9.7 恒沸精馏和萃取精馏 164
9.7.1 恒沸精馏 164
9.7.2 萃取精馏 165
9.8 多组分精馏 166
10.气液传质设备 168
10.1 板式塔 169
10.1.1 板式塔结构和塔板类型 169
10.1.2 板式塔的流体力学性能与操作特性 171
10.2 填料塔 172
10.2.1 填料的特性和分类 173
10.2.2 填料塔的流体力学性能与操作特性 174
10.2.3 填料塔的附件 176
11.液-液萃取 178
11.1 萃取概述 179
11.2 三元体系的相平衡关系 180
11.2.1 三角形相图 181
11.2.2 三角形相图上三元体系的液-液相平衡关系 182
11.2.3 萃取分离效果的评价指标和萃取剂的选择 184
11.3 分级接触式萃取过程的计算 185
11.3.1 部分互溶体系单级萃取过程的三角形图解法计算 187
11.3.2 部分互溶体系单级萃取的解析法计算 188
11.3.3 部分互溶体系多级错流萃取过程的计算 189
11.3.4 部分互溶体系多级逆流萃取过程的计算 191
11.3.5 B和S完全不互溶体系分级接触式萃取计算 193
11.4 溶剂比及微分接触式逆流萃取计算 194
11.5 其他萃取技术简介 195
11.5.1 超临界流体萃取 195
11.5.2 回流萃取和化学萃取 197
11.6 液-液萃取设备 198
12.干燥 200
12.1 干燥概述 201
12.2 湿空气的性质及湿焓图 202
12.2.1 湿空气的性质 202
12.2.2 湿空气的温度 203
12.2.3 湿空气的湿焓图 204
12.2.4 H-I图的应用 205
12.3 干燥过程的物料衡算与热量衡算 206
12.3.1 物料衡算 207
12.3.2 热量衡算 208
12.3.3 热效率 209
12.4 固体物料在干燥过程的平衡关系与速率关系 210
12.4.1 物料中的水分 211
12.4.2 干燥实验和干燥曲线 212
12.4.3 恒速干燥与降速干燥 213
12.4.4 干燥时间的计算 214
12.5 干燥设备 215
13.结晶和膜分离 217
13.1 结晶 218
13.1.1 结晶概述 218
13.1.2 溶液结晶方法与设备 219
13.2 膜分离 221
13.2.1 膜分离概述 221
13.2.2 膜组件 222
13.2.3 膜分离过程简介 223
附录 本书符号表 225
^ 收 起
张香兰，女，山西阳泉人，工学博士，教授，博士生导师，北京市教学名师、北京市课程思政教学名师、北京高等学校优秀专业课主讲教师、全国煤炭教学名师。2002年留校在中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院化学工程系任教。承担了化工专业的首次课程设计、生产实习、毕业设计；开设了《化工原理》（56学时）、院平台《化学工程基础》，承担了《化工原理A1》、《化工原理A2》和《化学反应工程》等本科课堂教学和实践课程。针对新时代大学生的特点，在中国大学MOOC平台上开设了《化工原理A2》的线上课程《化工传质与分离过程》，并积极探索线上线下混合式教学模式。??
本书旨在方便读者随时随地学习化工原理，培养读者学以致用的意识，提高分析问题和解决问题的能力。书中将化工原理教材各单元内容按知识点划分进行介绍，每个知识点包含知识结构图、学习要点、能力训练和学习提示。充分利用富媒体信息技术，每章节设置二维码提供老师课程讲解视频、习题答疑视频及配套课程PPT，自主开发的“化工原理智能问答机器人”小程序可以随时查询各知识点及相关基本概念。本书可作为高等院校化工类相关专业学生学习化工原理的参考书，特别是采用线上线下相结合学习方式的本科生，以及帮助考研生快速建立化工原理的知识结构脉络和理清做题思路，同时也可供化工原理授课教师参考。
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