硅酸鹽工業熱工基礎

本書是高職高專材料工程技術(硅酸鹽材料方向)專業的教學用書，主要包括緒論、流體力學基礎及氣體流動設備、燃料及燃燒過程、傳熱過程、乾燥過程等五章。本書在內容上主要圍繞硅酸鹽工業流體流動、燃料燃燒、熱量傳遞及相應的質量傳遞(物料乾燥)進行編寫，注重能源節約、清潔及可持續發展等時代特徵，理論性較強；在結構上採用“本章導讀”、“具體內容”、“本章小結”的模式，便於學生更好地學習，掌握其核心內容。 ^[2] 

1緒論1

1.1硅酸鹽材料的定義和分類1

1.1.1定義1

1.1.2分類1

1.2硅酸鹽材料的共性和特點2

1.2.1硅酸鹽材料的共性2

1.2.2硅酸鹽工業的特點3

1.3能源利用與硅酸鹽工業節能3

1.3.1能源及其分類3

1.3.2能源與可持續發展4

1.3.3熱能的合理利用7

1.3.4硅酸鹽工業的節能8

1.4熱工基礎的研究內容和學習要求10

1.4.1研究內容10

1.4.2學習要求11

思考題與習題11

2流體力學基礎及流體輸送設備12

【本章導讀】12

2.1流體的性質12

2.1.1流體的基本性質12

2.1.2流體的密度12

2.1.3流體的壓縮性和膨脹性13

2.1.4流體的黏滯性14

2.2流體力學基礎17

2.2.1流體靜壓力及其特徵17

2.2.2流體靜力學基本方程式18

2.2.3流體動力學的基本概念21

2.2.4流體動力學基本方程式25

2.3硅酸鹽窯爐中氣體的流動30

2.3.1氣體流動的基本原理30

2.3.2兩氣體的伯努力方程30

2.3.3氣體的流出和流入31

2.3.4氣體的特殊流動31

2.4流體阻力及管路計算33

2.4.1摩擦阻力損失33

2.4.2局部阻力損失37

2.4.3管路計算38

2.5顆粒流體力學40

2.5.1顆粒在流體中運動時的阻力40

2.5.2顆粒在流體中的垂直沉降速度42

2.5.3固體顆粒流態化43

2.6硅酸鹽熱工設備系統中流體流動裝置與設備45

2.6.1風機與泵45

2.6.2煙囱59

2.6.3噴射器61

2.6.4高壓噴嘴63

本章小結65

思考題與習題65

3燃料及燃燒過程70

【本章導讀】70

3.1燃料概述70

3.1.1燃料的分類70

3.1.2燃料的性質、組成及其換算75

3.1.3硅酸鹽工業對燃料的選用原則87

3.2燃燒計算87

3.2.1燃燒計算的目的87

3.2.2燃燒計算的基本概念87

3.2.3燃燒計算的方法89

3.2.4空氣過剩係數及漏入空氣量的計算97

3.2.5燃燒温度的計算100

3.2.6提高實際燃燒温度的措施104

3.3燃料的燃燒技術106

3.3.1燃料燃燒過程的基本理論106

3.3.2氣體燃料的燃燒技術110

3.3.3液體燃料的燃燒技術116

3.3.4固體燃料的燃燒技術126

3.3.5燃燒的污染及防治137

3.4固體燃料的氣化140

3.4.1發生爐煤氣的種類141

3.4.2混合發生爐煤氣的生產144

3.4.3煤氣發生爐的構造149

3.4.4煤氣發生爐的操作152

3.4.5煤氣的淨化154

3.4.6硅酸鹽工廠煤氣輸送技術157

3.4.7氣化方法進展158

3.5燃料燃燒的節能160

3.5.1合理組織燃燒160

3.5.2改進燃燒技術，提高燃燒效率161

3.5.3提高操作與管理水平，實現全面能源管理161

3.5.4硅酸鹽工廠餘熱的回收利用162

本章小結162

思考題與習題163

4傳熱過程166

【本章導讀】166

4.1概述166

4.1.1傳熱的基本方式166

4.1.2傳熱係數167

4.1.3熱阻167

4.1.4傳熱的基本概念168

4.2傳導傳熱169

4.2.1導熱的基本定律（傅里葉定律）169

4.2.2熱導率170

4.2.3穩定態的傳導傳熱量的計算173

4.3對流換熱182

4.3.1對流換熱的基本概念182

4.3.2對流換熱的基本定律（牛頓冷卻定律）184

4.3.3對流換熱特徵數方程185

4.3.4對流換熱量的計算190

4.4輻射傳熱195

4.4.1輻射傳熱的基本概念195

4.4.2輻射傳熱的基本定律197

4.4.3固體間的輻射傳熱201

4.4.4氣體輻射207

4.5綜合傳熱212

4.5.1傳熱的統一公式212

4.5.2一種流體通過平壁傳熱給另一種流體213

4.5.3一種流體通過圓筒壁傳熱給另一種流體214

4.5.4窯爐火焰空間內的傳熱215

本章小結217

思考題與習題217

5乾燥過程220

【本章導讀】220

5.1概述220

5.1.1乾燥的含義220

5.1.2乾燥的方法220

5.1.3乾燥系統的組成221

5.1.4硅酸鹽工業生產中的物料乾燥221

5.2濕空氣的性質221

5.2.1濕空氣的濕度221

5.2.2濕空氣的密度和比體積223

5.2.3濕空氣的熱含量223

5.2.4濕空氣的温度參數224

5.3濕空氣的Ix圖及其應用226

5.3.1Ix圖的組成226

5.3.2Ix圖的應用228

5.4乾燥過程的計算232

5.4.1乾燥計算的目的232

5.4.2乾燥過程的物料平衡232

5.4.3乾燥過程的熱量平衡234

5.4.4乾燥過程的圖解計算236

5.5乾燥的物理過程240

5.5.1物料中水分的性質240

5.5.2物料乾燥過程的機理242

5.5.3乾燥速率及乾燥過程242

5.5.4影響乾燥速率的因素243

5.5.5製品在乾燥過程中的收縮和變形244

本章小結245

思考題與習題245

附錄1國際制、工程制單位換算表247

附錄2常用材料物理參數248

附錄3煙氣的物理參數250

附錄4常壓下空氣的物理參數251

附錄5常用局部阻力系數及綜合阻力系數252

附錄6在飽和線上水的物理參數257

附錄7在飽和線上水蒸氣的物理參數258

附錄8某些材料在法線方向上的黑度259

附錄9熱工設備不同温差、不同風速的散熱係數260

附錄10濕空氣的相對濕度261

附錄11濕空氣的Ix圖（p=99.3kPa，t=-10～200℃）262

附錄12濕空氣的Ix圖（p=99.3kPa，t=0～1450℃）263

參考文獻264 ^[2]