化學(xué)工程放大技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《化學(xué)工程放大技術(shù)（原著第2版）》從量綱分析的基本概念和原理出發(fā)，結(jié)合化工過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)和單元操作的工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了量綱分析在化學(xué)工程放大中的應(yīng)用。本書共有18章。第1章至第7章詳細(xì)介紹了量綱分析的理論基礎(chǔ)，包括基本量綱、物理量、量綱系統(tǒng)等基本概念，以及Π定律的推導(dǎo)和放大理論。第8章至第11章介紹了量綱分析的應(yīng)用基礎(chǔ)，包括物性的量綱分析、量綱分析過(guò)程中出現(xiàn)的典型問(wèn)題以及過(guò)程的優(yōu)化。第12章至第15章通過(guò)大量的工程實(shí)例介紹了量綱分析在機(jī)械設(shè)備放大、熱單元操作放大、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程放大、生命過(guò)程分析中的應(yīng)用。第16章簡(jiǎn)述了量綱分析的發(fā)展歷史及工程放大方法的發(fā)展過(guò)程。第17章給出了習(xí)題和答案。最后一章是已命名的重要無(wú)因次（Π）數(shù)表。　　全書內(nèi)容既有基礎(chǔ)理論，又有大量的工程實(shí)例，且對(duì)實(shí)例進(jìn)行了由淺入深的講解。本書可作為化學(xué)工程師和環(huán)境工程、化學(xué)工程、應(yīng)用化學(xué)、生物化工和能源工程等專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生的學(xué)習(xí)教材，也可作為相關(guān)領(lǐng)域科研、工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章　緒論第2章　量綱分析2.1　基本原理2.2　量綱2.3　物理量2.4　基本量、導(dǎo)出量和量綱常數(shù)2.5　量綱系統(tǒng)2.6　物理量的量綱一致性例1：鐘擺的振蕩周期例2：物體在均勻重力場(chǎng)下的降落時(shí)間θ（自由落體定律）和液體由敞開容器流出的速度v（Torricelli's方程）之間的關(guān)系例3：肉塊尺寸和燒烤時(shí)間的關(guān)系2.7　∏定律第3章　由矩陣變換導(dǎo)出∏集合例4：均相流體通過(guò)光滑直管的壓降（忽略入口段的影響）第4章　∏空間的尺度相似性放大的基礎(chǔ)例5：加熱絲向空氣流的傳熱第5章　關(guān)聯(lián)變量中的特殊參數(shù)5.1　通用物理常數(shù)的處理5.2　中間量的引入例6：不同密度和黏度的液體混合物的均勻混合例7：溶解空氣的浮選過(guò)程第6章　與放大有關(guān)的重要內(nèi)容6.1　體系物性未能確定時(shí)的放大程序例8：機(jī)械破沫器的放大6.2　部分相似條件下的放大例9：船外殼的阻力例10：化學(xué)反應(yīng)器放大的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：用與體積相關(guān)的混合攪拌功率和表觀速度作為混合容器和鼓泡塔的放大設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)第7章　放大要素的初步總結(jié)7.1　使用量綱分析的優(yōu)點(diǎn)7.2　量綱分析的應(yīng)用范圍7.3　放大中的實(shí)驗(yàn)技術(shù)7.4　改變模型設(shè)備的尺度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)第8章　物性的量綱分析8.1　物性量綱分析的重要性8.2　物性的無(wú)因次表達(dá)式例11：黏度隨溫度變化的標(biāo)準(zhǔn)無(wú)因次數(shù)例12：密度隨溫度變化的無(wú)因次表達(dá)式例13：不同材料的顆粒強(qiáng)度隨顆粒直徑變化的無(wú)因次表達(dá)式例14：濕聚合物的干燥過(guò)程的物性D(T，F(xiàn))的無(wú)因次表達(dá)式8.3　物性函數(shù)的參比態(tài)表達(dá)式8.4　可變物性的∏空間例15：用μw/μ表示關(guān)聯(lián)式μ(T)函數(shù)例16：用Grashof數(shù)表示ρ(T)8.5　非牛頓流體的流變學(xué)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)和過(guò)程方程8.5.1　流變學(xué)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)8.5.1.1　假塑性流體的流動(dòng)行為8.5.1.2　黏彈性流體的流動(dòng)行為8.5.1.3　黏彈性流體的量綱分析與討論8.5.1.4　流變學(xué)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)例17：Weissenberg’s現(xiàn)象的量綱分析——選自博士論文8.5.2　非牛頓流體的過(guò)程方程8.5.2.1　Metzner-Otto的有效黏度μeff的定義8.5.2.2　非牛頓流體動(dòng)力學(xué)過(guò)程的過(guò)程方程例18：攪拌槳的能量特性例19：攪拌槳的全混特性8.5.2.3　關(guān)于非牛頓流體的熱力學(xué)過(guò)程方程8.5.2.4　非牛頓流體的放大過(guò)程第9章　∏空間的降階例20：Boussinesq問(wèn)題的量綱分析例21：攪拌槽的傳熱過(guò)程第10章　應(yīng)用量綱分析的典型問(wèn)題和錯(cuò)誤10.1　模型尺寸和流動(dòng)行為——放大和微型化10.1.1　實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的尺寸和流體力學(xué)10.1.2　實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的尺寸和∏空間10.1.3　宏觀混合與微觀混合10.1.4　微觀混合和復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)的選擇性10.1.5　基于放大概念的微型和大型設(shè)備10.2　目標(biāo)量的靈敏度分析10.2.1　混合時(shí)間θ10.2.2　按1-s判據(jù)來(lái)判斷固體的完全懸浮10.3　模型尺度和測(cè)量精度10.3.1　攪拌功率的確定10.3.2　表面曝氣過(guò)程的傳質(zhì)10.4　實(shí)驗(yàn)確定完整的∏集合10.5　量綱分析的正確程序10.5.1　模型實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備10.5.2　模型實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行10.5.3　模型實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)第11章　過(guò)程集成和優(yōu)化例22：確定攪拌條件，以最小功實(shí)現(xiàn)全混過(guò)程例23：中空自吸式攪拌槳的工藝特性及優(yōu)化例24：去除最大反應(yīng)熱的攪拌器優(yōu)化第12章　量綱分析法在機(jī)械設(shè)備放大的應(yīng)用例25：充氣攪拌器的功率消耗和放大設(shè)計(jì)例26：固/固混合器的放大例27：?jiǎn)温輻U機(jī)的輸送特性例28：液體霧化過(guò)程的量綱分析例29：掛膜現(xiàn)象例30：液/液乳液的生成例31：固體在研磨機(jī)中進(jìn)行精磨例32：廢水處理氣浮池的放大例33：離心過(guò)濾機(jī)中旋轉(zhuǎn)干燥的動(dòng)態(tài)描述例34：慣性力分離顆粒過(guò)程的分析例35：鼓泡塔中的氣體滯留量例36：壓片過(guò)程的量綱分析第13章　熱單元操作過(guò)程的量鋼分析選例13.1　引言例37：混合容器內(nèi)的穩(wěn)態(tài)傳熱例38：管道中的穩(wěn)態(tài)傳熱例39：鼓泡塔內(nèi)的穩(wěn)態(tài)傳熱13.2　氣/液(G/L)體系傳質(zhì)基礎(chǔ)例40：表面曝氣過(guò)程的傳質(zhì)例41：混合容器中體積曝氣過(guò)程的傳質(zhì)例42：用噴射器作為氣體分布器的鼓泡塔內(nèi)G/L體系的傳質(zhì),有關(guān)氧氣攝取率E≡G/∑P［kg(O2)/kW·h］的工藝條件優(yōu)化13.3　氣/液體系中的聚并例43：干燥器的放大第14章　化學(xué)過(guò)程的量綱分析選例例44：管式反應(yīng)器內(nèi)的連續(xù)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程例45：氣固相催化反應(yīng)過(guò)程熱量和質(zhì)量傳遞的量綱分析例46：石油化工催化反應(yīng)器的放大例47：為進(jìn)行平行-串連反應(yīng)而設(shè)計(jì)的，配有混合噴嘴的管式反應(yīng)器的尺寸設(shè)計(jì)例48：非均相氣/液體系中快速化學(xué)反應(yīng)速率的傳質(zhì)限制第15章　生命過(guò)程中的量綱分析選例例49：用量綱分析的觀點(diǎn)考慮劃船問(wèn)題例50：為什么大多數(shù)動(dòng)物在水面下游動(dòng)例51：在月球上步行例52：在水面上行走和跳躍例53：是什么使得樹液沿樹枝上升?第16章　量綱分析和過(guò)程放大的歷史簡(jiǎn)述16.1　量綱分析的發(fā)展歷史16.2　過(guò)程放大的發(fā)展歷史第17章　習(xí)題和答案17.1　習(xí)題17.2　答案第18章　已命名的重要∏數(shù)表參考文獻(xiàn)

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