Transport Phenomena and Unit Operations pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Griskey, Richard G.

出品人:

页数:448

译者:

出版时间:2006-1

价格:610.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780471998143

丛书系列:

图书标签:

• Transport Phenomena
• Unit Operations
• Chemical Engineering
• Fluid Mechanics
• Heat Transfer
• Mass Transfer
• Process Engineering
• Reaction Engineering
• Separation Processes
• Thermodynamics

《化学工程原理与单元操作》 《化学工程原理与单元操作》是一本深度探讨化学工程核心概念的权威著作。本书系统地介绍了驱动化学过程的基础科学原理，并详尽阐述了实现这些过程的关键工程单元操作。本书旨在为化学工程专业的学生和从业者提供一个坚实的理论基础和实用的技术指导，使其能够理解、设计和优化各种化学工业中的生产过程。 核心内容概述： 本书共分为两大主要部分：化学工程原理与单元操作。 第一部分：化学工程原理 这一部分是理解化学工程运作的基石。它深入剖析了支撑化学反应和物质转化的基本物理和化学定律。 物质守恒与能量守恒： 本部分详细阐述了在化学反应和分离过程中，物质和能量的传递规律。这包括对化学反应计量学的深入分析，以及如何应用第一和第二定律来预测和控制能量的变化。读者将学习如何构建和求解物质平衡和能量平衡方程，这是任何化学过程设计的第一步。 流体力学： 关注流体（液体和气体）在流动过程中的行为。内容涵盖流体的基本性质（如粘度、密度），流体静力学，以及层流和湍流的流动特性。重点介绍伯努利方程、能量方程等，并探讨了压降计算、泵和压缩机选型等实际工程问题。理解流体力学对于设计管道系统、搅拌器、泵等至关重要。 传热学： 探讨热量如何在不同介质中传递。本书详细介绍了三种主要的传热机制：传导、对流和辐射。通过分析傅里叶定律、牛顿冷却定律和斯蒂芬-玻尔兹曼定律，读者将掌握如何计算不同传热设备（如换热器）中的热负荷、传热系数和温度分布。这对于加热、冷却和相变过程的设计至关重要。 传质学： 研究物质在不同相之间（如气-液、液-液、固-液）的传递过程。本书深入探讨了扩散（分子扩散和对流扩散）、菲克定律以及相平衡原理。重点讲解了传质系数的概念，以及如何将其应用于理解和设计蒸馏、吸收、萃取等分离过程。 第二部分：单元操作 在掌握了基础原理后，本书转向介绍实际的工程单元操作。这些单元操作是实现化学产品生产的“工具箱”，将基础原理转化为具体的设备和流程。 流体输送与混合： 涵盖了泵、风机、压缩机等流体输送设备的原理、选型和应用，以及搅拌器、混合器等混合设备的类型、设计原则和操作要点。这部分强调了如何高效、经济地移动和混合流体。 颗粒物处理： 探讨固体颗粒的运动、分离和处理。内容包括筛分、沉降、过滤、离心分离等固液或固气分离技术。同时，也涉及颗粒的粉碎、研磨和输送等操作。 分离过程： 这是化学工程的核心领域之一，旨在通过各种物理或化学方法将混合物分离成纯组分。 蒸馏： 详细阐述了不同类型的蒸馏（如简单蒸馏、分馏、真空蒸馏、共沸蒸馏）的原理、设备设计（如塔盘、填料塔）以及操作优化。 吸收： 探讨气体混合物中某一组分被液体吸收的原理和设备（如吸收塔）。重点在于传质计算和塔的效率分析。 萃取： 研究利用溶剂将混合物中的某一组分选择性地提取出来的过程，包括液-液萃取和固-液萃取，以及相应的设备（如萃取塔、离心萃取机）。 结晶： 介绍从溶液或熔体中形成固体晶体的过程，包括影响结晶速率和晶体形态的因素，以及结晶器的设计。 吸附： 阐述利用固体吸附剂去除混合物中特定组分的技术，如活性炭吸附、分子筛吸附等。 热交换设备： 详细介绍各种类型的换热器，如管壳式换热器、板式换热器、空冷器等。重点在于传热计算、设备选型和性能优化。 干燥： 研究将固体物料中的水分或其他溶剂去除的过程。本书涵盖了不同类型的干燥设备（如烘箱、回转干燥器、喷雾干燥器）及其工作原理和适用范围。 反应工程基础： 虽然本书侧重于单元操作，但对反应工程的基本概念进行了介绍，包括反应速率、反应器类型（如釜式反应器、管式反应器）以及反应器设计的基本原则，为理解与反应耦合的单元操作打下基础。 本书的特色： 理论与实践相结合： 书中不仅提供了严谨的理论推导和公式讲解，还辅以大量的工程实例和计算题，帮助读者将理论知识应用于实际工程问题。 结构清晰，逻辑性强： 内容按照从基础原理到具体操作的逻辑顺序编排，循序渐进，易于理解。 覆盖面广： 涵盖了化学工程中最核心、最常用的单元操作，是化学工程专业的经典参考书。 插图丰富： 大量使用了流程图、设备示意图等插图，直观地展示了设备结构和操作过程。 《化学工程原理与单元操作》是每一位化学工程师必不可少的参考书，它为读者打开了通往化学工业奥秘的大门，并提供了解决实际工程挑战的强大工具。

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作为一个习惯了依赖软件模拟结果的年轻工程师，我过去常忽略掉底层物理学的基础。然而，这本书强迫我重新审视这些基础。它对质量传递部分的讲解，特别是涉及化学反应耦合的扩散问题，展现了一种近乎艺术的美感。书中对菲克定律的推广，以及在不同电势场和压力梯度影响下的质量流动，逻辑链条无比清晰。最让我印象深刻的是，它对萃取和吸收塔操作的深入剖析。它没有仅仅停留在McCabe-Thiele图的简单应用上，而是引入了更高级的数值方法和精细的相平衡数据处理技术。当我尝试自己推导多组分精馏塔的平衡方程时，书中提供的详细步骤和案例分析，简直是救星。它教会了我如何去“相信”自己的推导，而不是盲目地依赖软件输出的黑箱结果。这种对基础理论的掌握程度，直接决定了一个工程师在面对创新工艺时的上限。

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这部被誉为工程学圣经的巨著，从铺陈流体力学的基本原理开始，便展现出一种近乎哲学思辨的深度。它并未满足于简单罗列公式，而是花了大量篇幅去剖析动量、能量和质量在连续介质中传递的内在机制。阅读它的过程，更像是一场对自然界微观运动规律的溯源之旅。作者的笔触细腻入微，尤其是在处理边界层理论和非牛顿流体行为时，那种将复杂的数学模型与实际的工程问题紧密结合的叙述方式，让人在感叹其理论深度的同时，也能清晰地看到其在化工过程设计中的实际应用价值。例如，在描述湍流模型时，书中对雷诺应力的处理，引入了多种经验和半经验模型，并深入探讨了每种模型适用范围的局限性，这种严谨性是其他同类教材难以企及的。我尤其欣赏它对无量纲数在放大效应（Scale-up）中作用的强调，这对于从实验室走向工业规模的工程师来说，是至关重要的实战指南。它不仅教授“如何计算”，更引导读者思考“为何如此”。

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这本书的价值在于其百科全书式的全面性和逻辑上的自洽性。它将动量、能量和质量这三大守恒定律贯穿始终，形成了一个统一的理论框架，使不同单元操作之间的联系变得异常直观。在学习到后来，你会发现，处理流体流动、热交换乃至化学反应器中的物质迁移，都不过是这三大守恒定律在不同边界条件下的具体表现。这种整体观是极其宝贵的。此外，它对实验数据的处理和拟合方法的介绍，也显得格外专业和实用。书中对不确定性分析的讨论，提醒着读者，任何工程计算都存在误差范围，这对于风险评估至关重要。总而言之，它是一部需要沉下心来、反复研读的经典，每一次重读都会有新的领悟，它不仅仅是一本参考书，更像是一位严厉而耐心的导师，引导你构建起坚实的化工工程知识体系。

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我是在一个非常紧急的项目需求下翻开这本书的，坦率地说，最初有些被其厚度和内容的密度所震慑。但一旦我专注于其中关于热量传递的部分，特别是多孔介质中的对流-扩散过程，我立刻感受到了它非凡的实用价值。书中对换热器设计原理的阐述，绝非停留在简单的U值计算层面，而是深入到了热阻的各个组成部分，并对流体在复杂几何结构中的热力学行为进行了详尽的建模。我记得有一次，我们遇到了一个反应器内壁结垢导致传热效率急剧下降的问题，翻阅此书后，书中关于相变传热和表面现象的章节，特别是对污垢层热阻随时间演化的动态模型讨论，为我们提供了清晰的分析框架。这本书的伟大之处在于，它为那些看似棘手的工程难题，提供了一套完整的、基于第一性原理的诊断工具。它不是一本提供快速答案的“速查手册”，而是一本培养系统性、批判性工程思维的“思维训练营”。

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阅读此书的体验，与其他教科书最大的不同在于，它在“操作单元”（Unit Operations）的描述上，保持了一种罕见的平衡——既不失理论的深度，又不牺牲工程实践的广度。例如，在谈及固液分离时，书中对过滤机、离心机的工作原理进行了深入的对比分析，不仅仅是几何尺寸上的差异，而是从颗粒物料的流体力学特性、沉降速度的统计分布等多个维度进行了考察。我特别喜欢它在讨论搅拌和混合问题时，引入了能量输入效率的概念，这对于优化反应釜的能耗至关重要。这本书的行文风格是那种老派的、极其严谨的学院派风格，但正是这种严谨性，赋予了它跨越时代的生命力。它不会因为某一特定设备的技术革新而过时，因为它关注的是永恒不变的物理定律在这些设备上的体现。

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