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0　绪论1

0.1　无机材料工业在国民经济中的作用1

0.2　无机材料工业热工过程的共性2

0.3　无机材料工业热工过程的个性2

0.4　无机材料热工基础的学习内容4

1　气体力学基础5

1.1　研究对象与研究方法5

1.2　气体的主要物理性质5

1.2.1 压缩性5

1.2.2 黏性6

1.3　气体静力学基本方程7

1.3.1 作用于气体上的力7

1.3.2　静止气体基本方程7

1.4　气体动力学基本方程8

1.4.1 基本概念8

1.4.2　连续性方程9

1.4.3 理想流体运动微分方程10

1.4.4　伯努利方程11

1.5　压头损失14

1.5.1 摩擦损失14

1.5.2 局部损失15

1.6　压缩性气体流动16

1.6.1 一维稳定流动的伯努利方程17

1.6.2 压缩性气体流动的连续性方程18

1.6.3 压缩性气流中各参数的变化规律19

1.6.4 压缩性气体经喷管的流动20

1.7　气体喷射流21

1.7.1 自由射流22

1.7.2 冲击射流24

1.7.3 限制射流24

习题与思考题25

2　传热学27

2.1 基本概念27

2.1.1 传热方式27

2.1.2 温度场28

2.1.3 稳定传热与不稳定传热28

2.2　导热28

2.2.1 傅里叶定律28

2.2.2 稳定导热传热量的计算28

2.3　对流换热32

2.3.1 对流换热的机理32

2.3.2　牛顿冷却定律33

2.3.3 对流换热系数确定33

2.3.4 对流换热系数的若干实验公式及其应用33

2.4　辐射传热35

2.4.1 基本概念35

2.4.2 黑体辐射的基本定律36

2.4.3 实际固、液体的辐射与吸收特性37

2.4.4 物体表面间的辐射传热39

2.4.5 气体与固体间的辐射传热43

2.4.6 火焰辐射46

2.5　综合传热47

2.5.1　传热基本方程47

2.5.2　通过平壁的综合传热47

2.5.3 通过圆筒壁的综合传热49

习题与思考题50

3　传质原理51

3.1　基本概念51

3.1.1 传质的基本方式51

3.1.2 浓度51

3.1.3 速度51

3.1.4　质量通量和摩尔通量52

3.2　传质微分方程52

3.2.1 传质微分方程的推导52

3.2.2　传质微分方程的简化54

3.2.3　初始条件和边界条件55

3.3　分子传质55

3.3.1 菲克第一定律55

3.3.2　稳态分子传质56

3.3.3 非稳态分子传质60

3.4　对流传质63

3.4.1 对流传质的通量方程63

3.4.2　对流传质的浓度边界层63

3.4.3 若干对流传质系数的实验公式64

3.4.4　对流传质系数模型65

3.4.5 相间稳态传质和双膜理论68

习题与思考题71

4　燃料及其燃烧72

4.1　燃料的种类和特性72

4.1.1　燃料的种类72

4.1.2　燃料的化学组成与换算75

4.1.3　燃料发热量76

4.2　燃烧计算76

4.2.1 助燃空气量计算76

4.2.2　燃烧产物量计算78

4.2.3 助燃空气量和燃烧产物量计算的近似计算方法78

4.2.4　燃烧产物成分的计算78

4.2.5　燃烧温度的计算79

4.3　燃料燃烧过程的基本原理80

4.3.1 燃烧的概念81

4.3.2　燃烧过程的基本阶段81

4.3.3　燃烧过程的基本条件81

4.3.4　燃料燃烧反应机理84

4.4　燃烧方法与燃烧装置84

4.4.1 气体燃料的燃烧84

4.4.2　液体燃料的燃烧86

4.4.3 固体燃料的燃烧89

习题与思考题91

5　干燥过程与设备92

5.1　概述92

5.1.1 干燥的定义92

5.1.2 干燥方法92

5.1.3 干燥系统的组成93

5.1.4　干燥设备的分类93

5.2　湿空气的性质93

5.2.1 湿空气的主要参数93

5.2.2 湿空气的I-X图95

5.3　干燥计算96

5.3.1 物料平衡97

5.3.2 热量平衡98

5.3.3 理论干燥过程和实际干燥过程99

5.4　干燥过程的基本原理100

5.4.1 物料中水分的结合方式100

5.4.2　物料干燥过程100

5.4.3 影响干燥速率的因素102

5.4.4 制品在干燥过程中的收缩和变形104

5.5　喷雾干燥104

5.5.1 喷雾干燥基本原理104

5.5.2 雾化器的分类及特点108

5.5.3 喷雾干燥的优缺点110

5.6　冷冻干燥111

5.6.1 冷冻干燥原理111

5.6.2　冷冻干燥特点111

5.7　超临界流体干燥112

5.7.1 超临界流体干燥原理112

5.7.2　超临界流体干燥工艺流程与实验装置113

5.7.3 超临界流体干燥的优缺点113

习题与思考题114

6　水泥工业窑炉115

6.1 概述115

6.1.1 水泥工业窑炉的发展与演变115

6.1.2　水泥工业窑炉的分类116

6.2　预分解窑技术原理116

6.2.1 熟料形成的工艺特点116

6.2.2 回转窑对工艺要求的适应性116

6.2.3 几种回转窑热工布局的比较117

6.3　预分解窑的生产流程118

6.4　预分解窑的分类118

6.4.1 按制造厂命名分类118

6.4.2 按分解炉内气流、物料运动特征分类119

6.4.3 按分解炉特征及气体流程综合分类119

6.5　几种典型的预分解窑119

6.5.1 旋流式预分解窑119

6.5.2 喷腾式预分解窑121

6.5.3 旋流-喷腾式预分解窑123

6.5.4 悬浮式预分解窑125

6.5.5 沸腾式预分解窑125

6.6 分解炉的热工特性127

6.6.1 分解炉内的燃烧127

6.6.2 分解炉内的传热128

6.6.3 分解炉内的气体运动129

6.6.4 分解炉内的旋风效应与喷腾效应130

6.6.5 分解炉内的分解过程132

6.7　预分解窑系统中回转窑的热工特性133

6.7.1 回转窑的功能133

6.7.2 回转窑内的工艺带及其热效应133

6.7.3 回转窑内的燃料燃烧134

6.7.4 回转窑内的物料运动134

6.7.5 回转窑内的传热能力及发热能力134

6.7.6 回转窑内的热负荷135

习题与思考题135

7　陶瓷工业窑炉136

7.1 概述136

7.1.1 陶瓷工业窑炉的发展概况136

7.1.2 陶瓷工业窑炉的分类136

7.2　隧道窑136

7.2.1 隧道窑的工作系统136

7.2.2 隧道窑的结构137

7.2.3 隧道窑内的气体流动138

7.2.4 隧道窑内的传热141

7.3　间歇窑143

7.3.1 倒焰窑143

7.3.2 新型间歇窑144

7.4 电热窑炉146

7.4.1 概述146

7.4.2 电阻炉146

7.4.3 感应炉148

7.4.4 电弧炉149

7.4.5 等离子炉150

7.4.6　微波烧结炉152

习题与思考题154

8　玻璃工业窑炉155

8.1 概述155

8.1.1 玻璃的生产过程155

8.1.2　玻璃池窑的分类155

8.1.3 玻璃池窑的发展概况156

8.2　火焰池窑157

8.2.1 火焰池窑的结构157

8.2.2 火焰池窑内玻璃液的流动161

8.2.3 火焰池窑内的传热163

8.3 电熔窑炉164

8.3.1 电熔窑炉的优缺点164

8.3.2 电熔窑炉的分类165

8.3.3 几种典型的玻璃电熔窑炉167

习题与思考题173

附录174

附录Ⅰ 干空气的热物理性质174

附录Ⅱ 在大气压力下烟气的热物理性质175

附录Ⅲ　工业管道粗糙度175

附录Ⅳ　常用局部阻力系数176

附录Ⅴ 常用固体材料的导热系数λo及温度系数b的数值177

附录Ⅵ　某些材料或物质的辐射黑度ε177

附录Ⅶ　常见气体的黑度及其修正系数178

附录Ⅷ　湿空气的相对湿度180

参考文献182