無機(jī)材料熱工基礎(chǔ)

前言

材料是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的核心與先導(dǎo)，沒有先進(jìn)的材料，就沒有先進(jìn)的工業(yè)、農(nóng)業(yè)和科學(xué)技術(shù)。材料分為金屬材料、無機(jī)非金屬材料（簡稱無機(jī)材料）、有機(jī)高分子材料和復(fù)合材料四大類。無機(jī)材料產(chǎn)品因其應(yīng)用范圍廣而成為材料領(lǐng)域研究和開發(fā)的重點(diǎn)。作為新世紀(jì)高科技的支撐，21世紀(jì)材料類專業(yè)人才在掌握基本理論的同時(shí)，必須掌握科學(xué)的研究方法，并具有一定的工程開發(fā)和研究能力、創(chuàng)新能力?！盁o機(jī)材料熱工基礎(chǔ)”是無機(jī)材料專業(yè)的主干課程之一，是從基礎(chǔ)課到專業(yè)課的過渡課程。本書既有理論性，又注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，全書共分9章，包括緒論、氣體力學(xué)基礎(chǔ)、傳熱學(xué)、傳質(zhì)原理、燃料及其燃燒、干燥過程與設(shè)備、水泥工業(yè)窯爐、陶瓷工業(yè)窯爐、玻璃工業(yè)窯爐。本書整合了材料工程的共性基礎(chǔ)原理（流體力學(xué)原理、傳熱原理、傳質(zhì)原理和燃料燃燒理論）以及上述理論典型運(yùn)用的單元過程（物料的干燥、燃料的燃燒以及熱工窯爐）。本書在編寫過程中既注意邏輯思維的嚴(yán)密性，又強(qiáng)調(diào)理論與工程實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，并試圖將最新的工程科技成果充實(shí)到教材之中。本書內(nèi)容主要包括兩大部分：（1）熱工基本理論部分：包括氣體力學(xué)原理、傳熱原理、傳質(zhì)原理和燃燒理論，學(xué)生通過學(xué)習(xí)可以掌握材料領(lǐng)域工程問題的基本規(guī)律，為解決工程實(shí)際問題打下堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)。（2）工程應(yīng)用部分：主要包括燃燒設(shè)備、干燥設(shè)備以及無機(jī)材料工業(yè)窯爐，重點(diǎn)闡述運(yùn)用熱工基本理論知識(shí)分析各類熱工設(shè)備的構(gòu)造、熱工特性、操作原理，學(xué)生能在更高的認(rèn)知層面上進(jìn)一步綜合、靈活應(yīng)用熱工基礎(chǔ)的知識(shí)去分析問題、解決問題。本書既可作為高等院校材料科學(xué)與工程、無機(jī)非金屬材料、粉末治金、建筑材料、礦物材料和相關(guān)專業(yè)教學(xué)用書或參考書；也可供科研設(shè)計(jì)院所、廠礦企業(yè)中從事無機(jī)材料、礦物材料及相關(guān)領(lǐng)域工作的廣大科研人員、工程技術(shù)人員、管理人員參考。

內(nèi)容概要

《無機(jī)材料熱工基礎(chǔ)》著重介紹了無機(jī)材料工業(yè)熱工基礎(chǔ)理論及其相關(guān)設(shè)備，主要內(nèi)容包括氣體力學(xué)基礎(chǔ)、傳熱學(xué)、傳質(zhì)原理、燃料及其燃燒、干燥過程與設(shè)備、水泥工業(yè)窯爐、陶瓷工業(yè)窯爐、玻璃工業(yè)窯爐?！稛o機(jī)材料熱工基礎(chǔ)》教材注重介紹熱工基礎(chǔ)理論的研究方法與解決問題的思路，既注意邏輯思維的嚴(yán)密性，又強(qiáng)調(diào)理論與工程實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生能在更高的認(rèn)知層面上進(jìn)一步綜合、靈活應(yīng)用熱工基礎(chǔ)的知識(shí)去分析問題、解決問題。
本教材既可作為高等院校材料科學(xué)與工程、無機(jī)非金屬材料、粉末冶金、建筑材料、礦物材料和相關(guān)專業(yè)教學(xué)用書或參考書；也可供科研設(shè)計(jì)院所、廠礦企業(yè)中從事無機(jī)材料、礦物材料及相關(guān)領(lǐng)域工作的廣大科研人員、工程技術(shù)人員、管理人員參考。

書籍目錄

0 緒論0.1 無機(jī)材料工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用0.2 無機(jī)材料工業(yè)熱工過程的共性0.3 無機(jī)材料工業(yè)熱工過程的個(gè)性0.4 無機(jī)材料熱工基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)內(nèi)容1 氣體力學(xué)基礎(chǔ)1.1 研究對(duì)象與研究方法1.2 氣體的主要物理性質(zhì)1.2.1 壓縮性1.2.2 黏性1.3 氣體靜力學(xué)基本方程1.3.1 作用于氣體上的力1.3.2 靜止氣體基本方程1.4 氣體動(dòng)力學(xué)基本方程1.4.1 基本概念1.4.2 連續(xù)性方程1.4.3 理想流體運(yùn)動(dòng)微分方程1.4.4 伯努利方程1.5 壓頭損失1.5.1 摩擦損失1.5.2 局部損失1.6 壓縮性氣體流動(dòng)1.6.1 一維穩(wěn)定流動(dòng)的伯努利方程1.6.2 壓縮性氣體流動(dòng)的連續(xù)性方程1.6.3 壓縮性氣流中各參數(shù)的變化規(guī)律1.6.4 壓縮性氣體經(jīng)噴管的流動(dòng)1.7 氣體噴射流1.7.1 自由射流1.7.2 沖擊射流1.7.3 限制射流習(xí)題與思考題2 傳熱學(xué)2.1 基本概念2.1.1 傳熱方式2.1.2 溫度場2.1.3 穩(wěn)定傳熱與不穩(wěn)定傳熱2.2 導(dǎo)熱2.2.1 傅里葉定律2.2.2 穩(wěn)定導(dǎo)熱傳熱量的計(jì)算2.3 對(duì)流換熱2.3.1 對(duì)流換熱的機(jī)理2.3.2 牛頓冷卻定律2.3.3 對(duì)流換熱系數(shù)確定2.3.4 對(duì)流換熱系數(shù)的若干實(shí)驗(yàn)公式及其應(yīng)用2.4 輻射傳熱2.4.1 基本概念2.4.2 黑體輻射的基本定律2.4.3 實(shí)際固、液體的輻射與吸收特性2.4.4 物體表面間的輻射傳熱2.4.5 氣體與固體間的輻射傳熱2.4.6 火焰輻射2.5 綜合傳熱2.5.1 傳熱基本方程2.5.2 通過平壁的綜合傳熱2.5.3 妻過圓筒壁的綜合傳熱習(xí)題與思考題3 傳質(zhì)原理3.1 基本概念3.1.1 傳質(zhì)的基本方式3.1.2 良度3.1.3 速度3.1.4 質(zhì)量通量和摩爾通量3.2 傳質(zhì)微分方程3.2.1 傳質(zhì)微分方程的推導(dǎo)3.2.2 傳質(zhì)微分方程的簡化3.2.3 初始條件和邊界條件3.3分子傳質(zhì)3.3.1 菲克第一定律3.3.2 穩(wěn)態(tài)分子傳質(zhì)3.3.3 非穩(wěn)態(tài)分子傳質(zhì)3.4 對(duì)流傳質(zhì)3.4.1 對(duì)流傳質(zhì)的通量方程3.4.2 對(duì)流傳質(zhì)的濃度邊界層3.4.3 若干對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)的實(shí)驗(yàn)公式3.4.4 對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)模型3.4.5 相間穩(wěn)態(tài)傳質(zhì)和雙膜理論習(xí)題與思考題4 燃料及其燃燒4.1 燃料的種類和特性4.1.1 燃料的種類4.1.2 燃料的化學(xué)組成與換算4.1.3 燃料發(fā)熱量4.2 燃燒計(jì)算4.2.1 助燃空氣量計(jì)算4.2.2 燃燒產(chǎn)物量計(jì)算4.2.3 助燃空氣量和燃燒產(chǎn)物量計(jì)算的近似計(jì)算方法4.2.4 燃燒產(chǎn)物成分的計(jì)算4.2.5 燃燒溫度的計(jì)算4.3 燃料燃燒過程的基本原理4.3.1 燃燒的概念4.3.2 燃燒過程的基本階段4.3.3 燃燒過程的基本條件4.3.4 燃料燃燒反應(yīng)機(jī)理4.4 燃燒方法與燃燒裝置4.4.1 氣體燃料的燃燒4.4.2 液體燃料的燃燒4.4.3 固體燃料的燃燒習(xí)題與思考題5 干燥過程與設(shè)備5.1 概述5.1.1 干燥的定義5.1.2 干燥方法5.1.3 干燥系統(tǒng)的組成5.1.4 干燥設(shè)備的分類5.2 濕空氣的性質(zhì)5.2.1 濕空氣的主要參數(shù)5.2.2 濕空氣的，I-X圖5.3 干燥計(jì)算5.3.1 物料平衡5.3.2 熱量平衡5.3.3 理論干燥過程和實(shí)際干燥過程5.4 干燥過程的基本原理5.4.1 物料中水分的結(jié)合方式5.4.2 物料干燥過程5.4.3 影響干燥速率的因素5.4.4 制品在于燥過程中的收縮和變形5.5 噴霧干燥5.5.1 噴霧干燥基本原理5.5.2 霧化器的分類及特點(diǎn)5.5.3 噴霧干燥的優(yōu)缺點(diǎn)5.6 冷凍干燥5.6.1 冷凍干燥原理5.6.2 冷凍干燥特點(diǎn)5.7 超臨界流體干燥5.7.1 超臨界流體干燥原理5.7.2 超臨界流體干燥工藝流程與實(shí)驗(yàn)裝置5.7.3 超臨界流體干燥的優(yōu)缺點(diǎn)習(xí)題與思考題6 水泥工業(yè)窯爐6.1 概述6.1.1水泥工業(yè)窯爐的發(fā)展與演變6.1.2 水泥工業(yè)窯爐的分類6.2 預(yù)分解窯技術(shù)原理6.2.1 熟料形成的工藝特點(diǎn)6.2.2 回轉(zhuǎn)窯對(duì)工藝要求的適應(yīng)性6.2.3 幾種回轉(zhuǎn)窯熱工布局的比較6.3 預(yù)分解窯的生產(chǎn)流程6.4 預(yù)分解窯的分類6.4.1 按制造廠命名分類6.4.2 按分解爐內(nèi)氣流、物料運(yùn)動(dòng)特征分類6.4.3 按分解爐特征及氣體流程綜合分類6.5 幾種典型的預(yù)分解窯6.5.1 旋流式預(yù)分解窯6.5.2 噴騰式預(yù)分解窯6.5.3 旋流.噴騰式預(yù)分解窯6.5.4 懸浮式預(yù)分解窯6.5.5 沸騰式預(yù)分解窯6.6 分解爐的熱工特性6.6.1 分解爐內(nèi)的燃燒6.6.2 分解爐內(nèi)的傳熱6.6.3 分解爐內(nèi)的氣體運(yùn)動(dòng)6.6.4 分解爐內(nèi)的旋風(fēng)效應(yīng)與噴騰效應(yīng)6.6.5 分解爐內(nèi)的分解過程6.7 預(yù)分解窯系統(tǒng)中回轉(zhuǎn)窯的熱工特性6.7.1 回轉(zhuǎn)窯的功能6.7.2 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的工藝帶及其熱效應(yīng)6.7.3 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃料燃燒6.7.4 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的物料運(yùn)動(dòng)6.7.5 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的傳熱能力及發(fā)熱能力6.7.6 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的熱負(fù)荷習(xí)題與思考題7 陶瓷工業(yè)窯爐7.1 概述7.1.1 陶瓷工業(yè)窯爐的發(fā)展概況7.1.2 陶瓷工業(yè)窯爐的分類7.2 隧道窯7.2.1 隧道窯的工作系統(tǒng)7.2.2 隧道窯的結(jié)構(gòu)7.2.3 隧道窯內(nèi)的氣體流動(dòng)7.2.4 隧道窯內(nèi)的傳熱7.3 間歇窯7.3.1 倒焰窯7.3.2 新型間歇窯7.4 電熱窯爐7.4.1 概述7.4.2 電阻爐7.4.3 感應(yīng)爐7.4.4 電弧爐7.4.5 等離子爐7.4.6 微波燒結(jié)爐習(xí)題與思考題8 玻璃工業(yè)窯爐8.1 概述8.1.1 玻璃的生產(chǎn)過程8.1.2 玻璃池窯的分類8.1.3 玻璃池窯的發(fā)展概況8.2 火焰池窯8.2.1 火焰池窯的結(jié)構(gòu)8.2.2 火焰池窯內(nèi)玻璃液的流動(dòng)8.2.3 火焰池窯內(nèi)的傳熱8.3 電熔窯爐8.3.1 電熔窯爐的優(yōu)缺點(diǎn)8.3.2 電熔窯爐的分類8.3.3 幾種典型的玻璃電熔窯爐習(xí)題與思考題附錄附錄Ⅰ 干空氣的熱物理性質(zhì)附錄Ⅱ 在大氣壓力下煙氣的熱物理性質(zhì)附錄Ⅲ 工業(yè)管道粗糙度附錄Ⅳ 常用局部阻力系數(shù)附錄Ⅴ 常用固體材料的導(dǎo)熱系數(shù)λ0及溫度系數(shù)b的數(shù)值附錄Ⅵ 某些材料或物質(zhì)的輻射黑度ε附錄Ⅶ 常見氣體的黑度及其修正系數(shù)附錄Ⅷ 濕空氣的相對(duì)濕度參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：氣體沒有固定的形狀和體積，能自發(fā)充滿任何容器，具有很強(qiáng)的壓縮性，體積膨脹系數(shù)也很大。氣體力學(xué)是從宏觀角度研究氣體平衡和流動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用的一門工程科學(xué)。氣體力學(xué)理論在發(fā)展無機(jī)材料窯爐設(shè)計(jì)的技術(shù)指導(dǎo)和正確進(jìn)行窯爐操作方面是不可缺少的基礎(chǔ)理論。無機(jī)材料窯爐中的氣體有多種，而主要的是空氣和燃料氣體及煙氣。它們起著霧化劑、助燃劑、反應(yīng)劑、載熱體等作用?？v觀整個(gè)窯爐工作過程，從固體燃料的氣化，液體燃料的霧化，氣體燃料的入爐，氣態(tài)燃燒產(chǎn)物加熱物料，煙氣離爐經(jīng)煙道、余熱回收設(shè)備，再從煙囪排出，自始至終都與氣體流動(dòng)相關(guān)聯(lián)。如氣流的分布狀況對(duì)窯爐內(nèi)壓力和溫度的分布以及控制有影響；氣流的流動(dòng)狀態(tài)、速度和氣流的流動(dòng)方向?qū)t內(nèi)熱交換過程有影響；氣體的壓強(qiáng)和流動(dòng)阻力對(duì)排煙系統(tǒng)和裝置的設(shè)計(jì)有影響；氣流的混合對(duì)燃料燃燒過程有影響；同時(shí)窯爐中的氣體流動(dòng)也常伴隨有燃燒、傳熱、傳質(zhì)以及某些化學(xué)反應(yīng)，它們對(duì)氣體的流動(dòng)又有一定的影響?？梢?，無機(jī)材料窯爐的某些特性和熱交換過程是與氣體的運(yùn)動(dòng)有著密切關(guān)系的，而窯爐中氣體流動(dòng)對(duì)傳熱的影響又是熱工技術(shù)人員最感興趣的問題。本章研究的中心問題是氣體流動(dòng)。

編輯推薦

《無機(jī)材料熱工基礎(chǔ)》：高等學(xué)校規(guī)劃教材。

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    無機(jī)材料熱工基礎(chǔ) PDF格式下載

---