《化学工程放大技术(原著第2版)》是2007年化学工业出版社出版的图书,作者是[奥地利]马克·兹洛卡尼克。
本书从量纲分析的基本概念和原理出发,结合化工过程的化学反应和单元操作的工程实例,详细介绍了量纲分析在个复委化学工程放大中的应用。本书共有18章来自。第1章至第7章详细介绍了量纲分析的理论基础,包括基本量纲、物理量、量纲系统等基本概念,以及货交Π定律的推导和放大理论。第360百科8章至第11章介绍了量纲分析的应用基础,包括物性的量纲分析、量纲分析过程中出现的典型问题以及过程的优化。第12章至第15章通过大量的工程实例介绍了量纲分析在机械设备放大、热单元操作放大、化学反应过程放大、生命过程分析中的应用。第16章简述了量纲分析的发展历史及工程放大方法的发展过程。第17章给出了习题和答案。尔最后一章是已命名的重要无因次(Π)数表。全书内容既有基础理论,又有大量的工程实例,且对实例进行了由浅入深的讲解。本书可作为化正学工程师和环境工程、化学工程、应用化学、生物化错阿服是工和能源工程等专业高年级本科生和研究生的学习教材,也可作为相关领域科研、工程技术人员的参考书。
第1章绪论1
第2章量纲分析3
2.1基本原理3
2.2量纲3
2.3物理量3
2.4基本量、导出量和量纲常数3
2.5量纲系统4
2.6物理量的量纲一支沙致性5
例1:钟摆的振荡周期6
例2:物体在均匀重力场下的降落时间θ(自由落体定律)和液体
由敞开浓容器流出的速度v(Torricellis方程)。8
帝先鸡称均 例3:肉块尺寸和烧烤时间的关系9
2.7П定律1香神都者度深独星植短1
第3章由矩阵变换导出П集合12
例4:均相流体通过光滑直管的压降(忽略入口段的影响)12
第4章П空间的尺度相似性放大的基础17
例5:加热丝向空气流的传热(摘自文献[51])19
第5因他章关联变量中的特殊参数22
基长号识后台体移各 5.1通用物理常数的处理2武2
5.2中间量的引入22
例6:不同身鱼京直训密度和黏度的液体混合物的均匀混合23
例7:溶解空气的浮选过程24
第6章与放大有关的重要内卫阻频距造十形容27
6.1体系物性未能确定时的放大程序27
例8:机械破沫器的放大27
6.2部分相似条件经放非因似可持下的放大30
例9:船外壳的阻力30
例10:化学反应器放大的经验规律:用与体积相关的混合搅拌
功率和表观速度作为混合容器和鼓泡塔的放大设计
标准33
第7章放大要素的初步总结36
7.1使用量乐纲分析的优点36
7.检2量纲分析的应用范围36
7.3放大中的实验技术37
7.4改变模型设备的尺度进行实验38
第8章物性的量纲分析39
8.1物性量纲分析的重要性3行音解并9
8.2物性的无因次表达式40
例11:黏度随温度变化的标准无因次数40
例12:密度随温度变化的无因次表达式43
例13:不同材料的颗粒强度随颗粒直径变化的无因次表达式44
例14:湿聚合物的干燥过程的物性D(T,F)的无因次表
达式45
8.3物性函数的参比态表达式46
8.4可变物性的Π空间47
例15:用μw/μ表示关联式μ(T)函数48
例16:用Grashof数表示ρ(T)49
8.5非牛顿流体的流变学标准函数和过程方程50
8.5.1流变学标准函数50
8.5.1.1假塑性流体的流动行为50
8.5.1.2黏弹性流体的流动行为52
8.5.1.3黏弹性流体[111]的量纲分析与讨论54
8.5.1.4流变学标准函数[111a]56
例17:Weissenbergs现象的量纲分析--选自博士论文57
8.5.2非牛顿流体的过程方程60
8.5.2.1MetznerOtto的有效黏度μeff的定义60
8.5.2.2非牛顿流体动力学过程的过程方程61
例18:搅拌桨的能量特性62
例19:搅拌桨的全混特性62
8.5.2.3关于非牛顿流体的热力学过程方程64
8.5.2.4非牛顿流体的放大过程65
第9章Π空间的降阶66
9.1Rayleigh与Riabouchinsky的讨论66
例20:Boussinesq问题的量纲分析68
例21:搅拌槽的传热过程69
第10章应用量纲分析的典型问题和错误72
10.1模型尺寸和流动行为--放大和微型化72
10.1.1实验室设备的尺寸和流体力学72
10.1.2实验室设备的尺寸和Π空间73
10.1.3宏观混合与微观混合74
10.1.4微观混合和复杂化学反应的选择性75
10.1.5基于放大概念的微型和大型设备75
10.2目标量的灵敏度分析76
10.2.1混合时间θ76
10.2.2按1s判据来判断固体的完全悬浮76
10.3模型尺度和测量精度77
10.3.1搅拌功率的确定77
10.3.2表面曝气过程的传质77
10.4实验确定完整的Π集合78
10.5量纲分析的正确程序79
10.5.1模型实验的准备79
10.5.2模型实验的进行79
10.5.3模型实验的评价80
第11章过程集成和优化81
例22:确定搅拌条件,以最小功实现全混过程81
例23:中空自吸式搅拌桨的工艺特性及优化85
例24:去除最大反应热的搅拌器优化88
第12章量纲分析法在机械设备放大的应用91
例25:充气搅拌器的功率消耗和放大设计91
例26:固/固混合器的放大95
例27:单螺杆机的输送特性99
例28:液体雾化过程的量纲分析103
例29:挂膜现象105
例30:液/液乳液的生成108
例31:固体在研磨机中进行精磨111
例32:废水处理气浮池的放大116
例33:离心过滤机中旋转干燥的动态描述122
例34:惯性力分离颗粒过程的分析124
例35:鼓泡塔中的气体滞留量127
例36:压片过程的量纲分析130
第13章热单元操作过程的量钢分析选例136
13.1引言136
例37:混合容器内的稳态传热136
例38:管道中的稳态传热138
例39:鼓泡塔内的稳态传热139
13.2气/液(G/L)体系传质基础142
例40:表面曝气过程的传质143
例41:混合容器中体积曝气过程的传质145
例42:用喷射器作为气体分布器的鼓泡塔内G/L体系的传质。
有关氧气摄取率E≡G/∑P[kg(O2)/kW·h]的
工艺条件优化148
13.3气/液体系中的聚并153
例43:干燥器的放大155
第14章章化学过程的量纲分析选例160
例44:管式反应器内的连续化学反应过程160
例45:气固相催化反应过程热量和质量传递的量纲分析166
例46:石油化工催化反应器的放大171
例47:为进行平行串连反应而设计的,配有混合喷嘴的管式反
应器的尺寸设计174
例48:非均相气/液体系中快速化学反应速率的传质限制177
第15章生命过程中的量纲分析选例181
例49:用量纲分析的观点考虑划船问题181
例50:为什么大多数动物在水面下游动183
例51:在月球上步行184
例52:在水面上行走和跳跃187
例53:是什么使得树液沿树枝上升?187
第16章量纲分析和过程放大的历史简述189
16.1量纲分析的发展历史189
16.2过程放大的发展历史192
第17章习题和答案194
17.1习题194
17.2答案196
第18章已命名的重要Π数表200
参考文献202