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出版者:天津大学出版社

作者:姚玉英

出品人:

页数:361

译者:

出版时间:2003-10

价格:29.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787561818466

丛书系列:

图书标签:

• 化工原理
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• 工业化学
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工业过程的基石：流体力学与热力学在化工中的应用深度解析 本书旨在为读者提供一个系统、深入的视角，探索化工过程中至关重要的两大基础学科——流体力学与热力学——的理论框架及其在实际工业操作中的精确应用。它侧重于构建坚实的理论基础，并辅以大量的工程实例和案例分析，使读者能够从本质上理解物料传输、能量转化和过程控制背后的物理和化学原理。 第一部分：流体力学——过程的脉动与输运 本部分内容聚焦于物质在管道、反应器及分离设备内部的流动行为。我们不涉及任何关于“学习指南”或“复习策略”的内容，而是直接深入到工程流体力学的核心。 第一章：流体静力学与基本概念的再确立 本章从流体的基本定义出发，深入探讨了流体静力学的基本定律，如帕斯卡定律及其在压力测量设备（如U型管、波登管）中的应用。重点分析了静止流体中的压力分布、浮力计算，并讨论了流体静力学在储罐设计和密封系统中的实际意义。章节内容严格围绕压力、密度、重力加速度等物理量之间的定量关系展开，绝不涉及任何学习方法论。 第二章：层流与湍流——流动机理的辨析 本章的核心在于对流体运动状态的深入理解。详细介绍了雷诺数的物理意义及其在区分层流和湍流中的作用。对于层流，我们将推导泊肃叶定律（Poiseuille’s Law），并探讨其在粘性流体传输中的适用性。湍流部分，内容将集中于湍流的统计特性、速度分布的经验模型（如幂律和半对数律），以及湍流边界层理论的基础。此处会详述摩擦因子（Fanning和Darcy）与雷诺数、相对粗糙度的关系曲线（如Moody图表的严谨推导与应用）。 第三章：不可压缩牛顿流体流动分析 本章是流体力学在管道工程中的核心应用。基于能量守恒原理，我们推导并详细解析了伯努利方程（Bernoulli Equation）的完整形式，包括考虑了摩擦损失项的实际应用。重点解析了各种管件（阀门、弯头、突然收缩/扩张）引起的局部阻力损失的计算方法（K值法与等效长度法），并对比了两种方法的适用场景。此外，本章将详细论述非均匀流动的连续性方程在跨截面变化设备（如文丘里管）中的应用。 第四章：粘性流体与非牛顿流体的特性 本章超越了理想牛顿流体的范畴。对于粘性流体，我们将探讨其在狭小间隙中的流动特性，如润滑理论的初步概念。核心内容聚焦于非牛顿流体（如剪切增稠、剪切稀化、塑性流体）的本构关系（如幂律模型、宾汉塑性模型），并讨论了如何将这些非标准流体的流动用修正的雷诺数和摩擦因子进行工程化处理。 第五章：流体机械基础——泵与压缩机 本部分将流体力学原理直接应用于能量转换设备。重点解析了叶轮泵的工作原理，包括动能到压能的转换过程、有效功的计算、扬程与流量特性曲线（H-Q曲线）的解读。对于离心泵，深入分析了比转速的概念及其对泵型选择的指导意义。同时，本章也会简要介绍气体流动中的等熵膨胀与压缩过程，以及压缩机的工作原理。 --- 第二部分：热力学——能量、平衡与过程驱动力 本部分聚焦于热力学定律在化工过程中的严格数学表述和工程推导，着重于能量平衡、相平衡和化学平衡。 第六章：热力学基础与状态方程 本章重建了热力学的基本概念体系，如系统、边界、功、热和内能。重点在于四大基本定律的工程化表达： 第一定律：能量守恒在稳态和非稳态过程中的应用，焓的定义及其在相变和混合过程中的计算。 第二定律：熵的概念、卡诺循环的效率极限、以及克劳修斯不等式的应用。 热力学三关系式：详细推导和应用，用以关联压力、体积、温度和熵之间的微小变化。 本章随后转向物质的宏观状态描述，深入探讨范德华方程（Van der Waals Equation）及其他真实气体状态方程（如Redlich-Kwong，SRK）的原理、参数的确定方法及其在临界区附近的预测精度对比。 第七章：相平衡理论——物料分离的理论基石 相平衡是化工分离过程的理论核心。本章将详细阐述热力学平衡条件（化学势相等），并应用于简单二组分、恒温恒压下的汽-液平衡（VLE）。重点解析拉乌尔定律（Raoult's Law）及其适用性，并深入探讨偏离理想溶液模型时的修正方法，如活度系数模型（Wilson, NRTL, UNIQUAC）。本章严格基于吉布斯相律，分析了共沸现象的本质及热力学判据。 第八章：化学反应热力学与平衡常数 本章侧重于化学反应体系中的能量和方向性。首先计算反应热（生成焓、键能），并利用基希霍夫定律（Kirchhoff's Law）分析温度对反应热的影响。核心内容是反应的自发性判断——吉布斯自由能（$Delta G$）。详细论述了标准反应吉布斯自由能与平衡常数 ($K_p, K_c$) 之间的定量关系，并分析了温度和压力对平衡位置的移动规律（范特霍夫方程的应用）。 第九章：热力学性质的工程计算方法 本章是连接理论与实际操作的桥梁，但其内容完全集中于计算方法的严谨性。重点讲解如何利用热力学图表（如P-h图、T-s图）直接读取物质在不同状态下的焓、熵值。对于蒸汽和制冷剂，将详细介绍其“查表法”的使用规范。对于复杂混合物，本章会引入逸度（Fugacity）的概念，用以修正高压或强相互作用气体混合物的化学势，确保反应平衡和相平衡计算的准确性。 第十章：热力学过程的优化与循环分析 本章将前述知识应用于宏观系统分析。对于能量转换过程，如蒸汽动力循环（朗肯循环）和气体压缩循环（布雷顿循环），进行严格的热力学效率分析，计算㶲（Exergy）的损失，并探讨如何通过过程改进来提高能源利用效率。内容集中在基于能量和熵的分析工具，而非流程图的简单描绘。 全书严格遵守物理化学原理的逻辑推导和工程计算的实际需求，所有内容均围绕流体力学和热力学的核心理论展开，为读者提供一个全面、深入的理论支撑框架。

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拿到《化工原理学习指南》这本书，我最大的感受就是它的“接地气”。很多化工原理的书，看完之后总感觉离实际应用有点远，很多理论知识怎么用在实际的工厂生产中，感觉不是那么清晰。这本书就不同了，它在讲解每一个知识点的时候，都会结合大量的实际工程案例，让你清楚地知道这个原理在现实中是如何应用的。比如说，在讲解蒸馏塔的设计时，它会详细介绍不同塔板的类型，以及它们在提高分离效率方面的作用，并且还会给出一些实际操作的注意事项，比如如何防止“沟流”和“雾沫夹带”。这让我感觉我不是在看一本理论书，而是更像是在跟着一位经验丰富的工程师学习。它在讲解泵的选型时，也会考虑到实际运行的效率、能耗以及维护成本等因素，而不是仅仅停留在理论计算的层面。甚至在一些细节处理上，比如管道的布置、阀门的选用，这本书也都有涉及，这对于我这样想要了解化工生产全貌的学习者来说，是非常宝贵的。它就像一本化工生产的“百科全书”，让我对各个环节都有了更深入的认识。

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这本书最大的特点之一就是它的“实践导向性”。很多教材往往侧重于理论推导，而忽视了实际操作中的细节。《化工原理学习指南》则在这方面做了很好的补充。它在讲解每一个知识点的时候，都会联系到实际的化工设备和操作流程，让你能够更直观地理解理论知识的应用。比如，在讲解“干燥”原理时，它会详细介绍不同类型的干燥设备，如气流干燥、喷雾干燥、滚筒干燥等，并且分析它们在不同物料干燥中的优缺点。它还会给出一些实际操作的经验和技巧，比如如何控制干燥温度和时间，以获得最佳的干燥效果。我印象深刻的是，在讲到“结晶”时，它不仅讲解了结晶的机理，还介绍了不同结晶设备的类型，以及如何通过控制结晶条件来获得特定晶型的产品。这些内容都让我觉得，这本书不仅仅是一本理论书，更是一本实用的操作指南。

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我一直觉得，学习化工原理就像是在解一道道错综复杂的谜题，需要抽丝剥茧，逐步找到答案。《化工原理学习指南》为我提供了这样一套非常有效的“解谜工具”。它在讲解每一个难点问题时，都会拆分成几个小问题，然后逐一击破。比如，在讲解“多组分多相平衡”时，它不会直接抛出一个复杂的相图，而是先从简单的二元相平衡开始，然后逐步过渡到三元甚至更多组分的体系。它还会提供一些图表和辅助工具，来帮助你理解和分析这些复杂的问题。我特别喜欢它在讲解“单元操作”时，会详细分析每一个单元操作的物理过程和传质传热机理，并且会给出一些优化操作的建议。这让我觉得，我不是在被动地接受知识，而是在主动地参与到解决问题的过程中。

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这本书带给我的最大感受是，它让我真正地“爱上”了化工原理这门学科。在此之前，我一直觉得化工原理是一门非常枯燥、抽象的学科，但这本书用它独特的魅力，彻底改变了我的看法。它不仅仅是传授知识，更是激发了我对化工原理的兴趣和热情。它通过丰富的案例、生动的语言和清晰的逻辑，让我看到了化工原理在改造世界、服务人类方面的巨大价值。我感觉自己不再是机械地记忆公式，而是真正地理解了这些公式背后的物理意义，以及它们在实际生产中的重要作用。这本书让我觉得，学习化工原理是一件充满乐趣和成就感的事情。它不仅仅是一本学习指南，更是一位优秀的启蒙老师，为我打开了通往化工世界的大门。

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我一直觉得，化工原理的学习不仅仅是记忆公式和概念，更重要的是培养解决问题的能力。而《化工原理学习指南》恰恰在这方面做得非常出色。它不是简单地给出题目和答案，而是引导你一步步分析问题，找到解决问题的思路。比如，在讲解传热原理时，它会分析不同传热方式（传导、对流、辐射）的特点，然后通过一些实际的化工设备，比如换热器、干燥器等，让你思考在不同工况下，哪种传热方式更重要，以及如何优化传热效率。它还会提供一些解决问题的框架和方法论，比如在进行物料衡算时，如何选择合适的“控制边界”，如何列出方程组，以及如何进行求解。这些都极大地提升了我独立解决问题的能力。我印象深刻的是，在讲到化工过程的放大时，它不仅解释了理论上的放大效应，还提供了一些实际的工程经验，比如在设备放大时需要考虑哪些因素，以及如何避免放大过程中出现的偏差。这让我在理论学习的同时，也能获得宝贵的工程实践经验。

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作为一个学习者，我深知概念的清晰和知识体系的连贯性对于掌握一门学科的重要性。《化工原理学习指南》在这两方面都做得非常到位。它在讲解每一个章节之前，都会有一个清晰的导语，让你了解本章的学习目标和核心内容，并且在每一章的结尾，都会对本章内容进行总结，梳理知识点之间的联系。这让我在学习过程中，始终能够保持清晰的思路，不至于迷失在大量的知识点中。我尤其欣赏它在讲解“热力学第二定律”时，它不仅仅是罗列出克劳修斯不等式，而是从“能量的质量”和“能量的品位”这两个角度来阐述，让我理解了为什么很多能量会“耗散”掉，以及为什么能量的利用效率总是有限的。这种深入的讲解，让我对化工原理有了更深刻的理解，不再是简单的记忆，而是真正地理解了其背后的物理本质。

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我一直觉得化工原理这本书就像一本武功秘籍，里面的招式（公式和定理）很多，但如果没有好的心法（理解原理），练起来只会事倍功半。而这本《化工原理学习指南》，恰恰就是一本非常出色的“心法秘籍”。它没有像很多书一样，一股脑儿地把所有的公式和定理堆砌上来，让你眼花缭乱。相反，它非常注重逻辑的梳理和知识体系的构建。比如在讲动量守恒的时候，它会先从牛顿第二定律出发，详细剖析了力、质量和加速度之间的关系，然后引申到流体在管道中流动时，由于黏性力和压强差的作用，也会产生力的平衡，这就自然而然地引出了流体输送的方程。而且，它在解释这些方程的时候，会详细分析方程中各个参数的物理意义，让你明白为什么会有这个项，它代表了什么，而不是死记硬背。我尤其欣赏它对“边界层理论”的讲解，它用非常形象的比喻，比如水流过河床时，河床附近的流速会降低，而中间的流速会更快，通过这种类比，让我一下子就明白了边界层的概念，以及它在传热传质过程中的重要作用。这本书真的让我觉得，化工原理的学习不再是枯燥的公式推导，而是一场逻辑严谨的思维探险。

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这本书的语言风格非常吸引人，读起来一点都不枯燥。很多教材的语言都比较晦涩难懂，让人读了半天也抓不住重点。《化工原理学习指南》则采用了更加贴近生活和工程实践的语言，讲解得生动形象。它在解释一些复杂的概念时，会使用很多生动的比喻，比如在讲解“质量传递”时，它会把分子在液体中的扩散比作人在拥挤的房间里向前移动，需要绕过其他人，速度自然会受到影响。这种比喻让我一下子就明白了抽象的概念。而且，它在穿插讲解过程中，也会加入一些轻松幽默的段子，让人在紧张的学习之余，能够放松一下。我尤其喜欢它在讲解“相平衡”时，用煮饺子来类比，饺子煮熟了就会浮上来，这和物质在不同相态中的平衡状态有着异曲同工之妙。这种通俗易懂的讲解方式，让我觉得化工原理的学习不再是高高在上的学术理论，而是人人都能掌握的知识。

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说实话，我一直对流体力学部分感到头疼，尤其是那些复杂的积分和微分方程，看起来就让人望而生畏。但是，《化工原理学习指南》在这方面做得非常出色。它并没有回避这些数学工具，而是用非常清晰易懂的方式来介绍它们，并且强调了它们在描述流体运动规律中的必要性。它会先从简单的流速和流量概念入手，然后逐步引入连续性方程和伯努利方程，并且在推导过程中，会详细解释每一步的物理意义，让你明白为什么需要这些方程，以及它们能告诉我们什么。我特别喜欢它对“雷诺数”的讲解，它用非常直观的例子，比如不同流速下的水流，区分了层流和湍流，并且解释了雷诺数是如何判断这两种流态的。这种循序渐进的讲解方式，让我觉得即便是我这样的“数学困难户”，也能逐渐掌握流体力学的精髓。而且，它还列举了很多流体在实际化工过程中的应用，比如泵、风机、管道等，让我觉得这些理论知识离我的生活并不遥远。

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这次偶然翻到一本《化工原理学习指南》，说实话，一开始并没有报太大的期望，毕竟市面上的教材和辅导书太多了，很多都是换汤不换药，枯燥乏味，看完之后感觉还是云里雾里。但这本书，真的给了我不少惊喜。它不仅仅是将化工原理的知识点罗列出来，而是真正地在引导读者一步步去理解这些概念背后的逻辑和原理。比如说，在讲解质量守恒定律时，它没有直接抛出公式，而是通过一系列生活化的例子，比如在家做饭时水蒸发的量、榨果汁时果肉和汁液的比例，来建立读者对“物质不灭”这个基本概念的直观认识。然后再慢慢引入到化工生产中的物质衡算，从简单的单相反应到复杂的多相反应，每一步都衔接得非常自然。我特别喜欢它对“理想气体状态方程”的解释，它没有上来就讲PV=nRT，而是先从宏观的温度、压力和体积之间的关系讲起，然后引入摩尔数的概念，层层递进，让我觉得理解起来一点都不吃力。而且，它在讲解过程中，还穿插了一些历史故事，比如关于道尔顿原子说的发展，这些都增加了学习的趣味性，让我觉得化工原理并不是一门冰冷的科学，而是人类智慧不断探索和积累的成果。

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