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An applications-oriented introduction to process fluid mechanics. Provides an orderly treatment of the essentials of both the macro and micro problems of fluid mechanics.
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An applications-oriented introduction to process fluid mechanics. Provides an orderly treatment of the essentials of both the macro and micro problems of fluid mechanics.
《过程流体力学》 本书深入探讨了在工业生产过程中所遇到的流体流动现象及其控制原理。全书围绕着质量、动量和能量守恒这三大基本定律展开，为读者构建了一个理解和分析复杂流体系统的理论框架。 核心内容概述： 流体性质与描述： 首先，本书系统性地介绍了流体的基本物理性质，包括密度、粘度、表面张力、可压缩性等，并阐述了描述流体运动的宏观和微观方法。宏观上，我们将关注流体的状态变量（如压力、温度、密度）及其随时间和空间的变化；微观上，则触及流体的分子行为。 流体静力学： 深入讲解了静止流体中的压力分布规律，包括静压力的计算、浮力原理及其应用，例如船舶的稳定性、液压系统的工作原理等。 流体动力学基础： 这是本书的核心部分。我们将从连续性方程（质量守恒）和动量方程（牛顿第二定律在流体中的应用）出发，推导和阐述流体在各种条件下的运动规律。内容涵盖： 理想流体与真实流体： 区分理想流体（无粘性）和真实流体（存在粘性），并分析粘性对流动的影响，如产生摩擦阻力、边界层等。 伯努利方程： 详细讲解伯努利方程的推导及其应用，特别是在解释管路流动、喷射效应、空气动力学等现象中的关键作用。同时，也会讨论伯努利方程的适用条件和局限性。 能量方程： 结合第一定律（能量守恒），我们将引入能量方程，分析流体在流动过程中能量的转化和传递，包括功、热量以及各种能量损失（如摩擦损失、局部损失）。 管路流动： 这是过程工业中最常见的流动形式。本书将详细分析圆形管道和非圆形管道中的层流和湍流。 层流： 详细推导和应用泊肃叶定律，分析低雷诺数下的流动特点。 湍流： 重点讨论湍流的统计特性、雷诺数的影响、摩擦因子图（Moody图）的应用，以及如何计算管道中的压降和流量。 局部损失： 分析阀门、弯头、管径变化等引起的局部流动阻力，并提供计算方法。 相似性原理与量纲分析： 介绍如何利用相似性原理和量纲分析（如π定理）来简化复杂的流体力学问题，通过模型试验来预测实际工程中的流动行为，减少不必要的实验。 流体机械： 书中将介绍在化工过程中广泛应用的流体机械，包括： 泵： 离心泵、容积泵等的工作原理、性能参数、选择与应用。 风机与压缩机： 气体流体机械的特点、分类及其在工业中的作用。 涡轮机： 水轮机、汽轮机等能量转换装置的原理。 多相流： 针对化工过程中普遍存在的两相或多相流体（如气液、液液、气固、液固混合物），本书将介绍其独特的流动现象、传质传热特点以及相关的工程计算方法。 流体测量技术： 简要介绍常用的流体流量、压力、液位等测量仪表的工作原理及其在过程控制中的应用。 本书特色： 本书以清晰的逻辑结构和丰富的工程实例，将抽象的流体力学理论与实际的化工过程紧密联系起来。每一章都包含大量例题，帮助读者巩固所学知识，并掌握解决工程问题的实用技巧。本书旨在为化学工程师、过程工程师以及相关领域的学生提供一个扎实的流体力学基础，使其能够有效地分析、设计和优化涉及流体输送、混合、分离等过程的化工设备和工艺。无论是在石油化工、制药、食品加工，还是在环保工程等领域，流体力学都是理解和操控过程的关键。
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