Tytuł: | Wymiana ciepła i ruch masy w inżynierii środowiska Wydanie 2 | | Autor: | Roman Zarzycki | | ISBN: | 978-83-204-3666-2 | | Ilość stron: | 544 | | Data wydania: | 01/2011 (wydanie 2) | | Format: | B5 | | Wydawnictwo: | PWN | |
| Cena: | 79.00zł | |
Inżynieria i ochrona środowiska to jedne z najbardziej dynamicznie rozwijających się kierunków studiów technicznych. Studia inżynierskie i magisterskie z tego zakresu w systemie dziennym lub wieczorowym są prowadzone na wszystkich politechnikach oraz w wielu akademiach rolniczych i szkołach zawodowych.
Wymiana ciepła i ruch masy, obok mechaniki płynów, tworzą na tych kierunkach triadę przedmiotów opisujących procesy fizyczne zachodzące w środowisku naturalnym i w aparatach służących do ochrony środowiska. Autor, pisząc ten podręcznik, pragnął przybliżyć Czytelnikom podstawy teoretyczne procesów przenoszenia ciepła i masy. Przedstawił mechanizmy tych procesów, zależności kinetyczne oraz metody bilansowania.
Omówił takie zagadnienia, jak: przewodzenie ciepła i dyfuzja, procesy konwekcji ciepła i konwekcji masy, promieniowanie ciepła, absorpcja fizyczna i chemiczna, procesy adsorpcji, operacje woda-powietrze, procesy membranowe.
Drugie wydanie książki zostało uzupełnione o takie tematy, jak procesy destylacji, rektyfikacji, suszenia i ekstrakcji, a także budowa i hydraulika kolumn, rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń w środowisku.
Podręcznik jest napisany w sposób przystępny, a liczne przykłady obliczeniowe ułatwiają zrozumienie materiału, mogą także być przydatne jako rozwiązania praktyczne.
Po książkę tę powinien sięgnąć nie tylko każdy student inżynierii i ochrony środowiska, lecz także inżynier praktyk, który zechce pogłębić swoją wiedzę.
Rozdziały:
Wykaz oznaczeń
Część I. Wymiana ciepła 1. Wprowadzenie do zjawiska ruchu ciepła
2. Przewodzenie ciepła 2.1. Współczynnik przewodzenia ciepła 2.2. Jednokierunkowe przewodzenie ciepła przez warstwy: płaską i cylindryczną 2.3. Równanie różniczkowe przewodzenia ciepła 2.4. Jednokierunkowe przewodzenie ciepła z wewnętrznym źródłem ciepła 2.5. Jednokierunkowe przewodzenie ciepła w ciele półnieskończonym 2.6. Szybkość zamarzania wzbiornika wodnego (jeziora)
3. Konwekcja ciepła. Wnikanie ciepła w ruchu laminarnym 3.1. Wprowadzenie 3.2. Różniczkowe równanie energii 3.3. Przykłady wnikania ciepła w ruchu laminarnym płynu 3.3.1. Wnikanie ciepła przy laminarnym przepływie płynu 3.3.2. Wnikanie ciepła przy laminarnym opływie ciał
4. Konwekcja ciepła. Wnikanie ciepła w ruchu burzliwym 4.1. Wprowadzenie 4.2. Równanie różniczkowe energii w ruchu burzliwym 4.3. Metoda całkowa Kármána do obliczania współczynnika wnikania ciepła 4.4. Zastosowanie teorii podobieństwa w procesie wnikania ciepła 4.5. Zależności doświadczalne dla procesu wnikania ciepła 4.6. Analogie przenoszenia pędu i ciepła
5. Konwekcja ciepła niewymuszona 5.1. Konwekcja swobodna w przestrzeni nieograniczonej 5.2. Konwekcja swobodna w przestrzeni ograniczonej
6. Wnikanie ciepła podczas wrzenia cieczy i kondensacji pary 6.1. Wrzenie cieczy 6.1.1. Wprowadzenie 6.1.2. Mechanizm procesu wrzenia 6.1.3. Wrzenie cieczy podczas konwekcji wymuszonej 6.2. Kondensacja pary 6.2.1. Wprowadzenie 6.2.2. Kondensacja pary przy laminarnym spływie kondensatu 6.3. Rozpuszczanie i krystalizacja
7. Przenikanie ciepła 7.1. Przenikanie ciepła przez ściankę płaską 7.2. Przenikanie ciepła przez ściankę cylindryczną 7.3. Intensyfikacja ruchu ciepła 7.4. Przenikanie ciepła przez powierzchnię ożebrowaną 7.4.1. Przewodzenie ciepła w ciałach ożebrowanych 7.4.2. Sprawność cieplna żebra 7.4.3. Wymiana ciepła przez powierzchnie ożebrowane 7.5. Krytyczna grubość izolacji
8. Wymienniki ciepła 8.1. Podział wymienników ciepła 8.2. Wymienniki ciepła o stałym strumieniu wymienianego ciepła 8.3. Zastępcza różnica temperatury 8.4. Dobór wielkości strumieni płynu 8.5. Nieustalone ogrzewanie lub chłodzenie cieczy 8.6. Regeneracja ciepła 8.7. Wyparki 8.8. Pompy ciepła
9. Promieniowanie 9.1. Wprowadzenie 9.2. Podstawowe prawa rządzące promieniowaniem 9.3. Wymiana ciepła na drodze promieniowania między dwiema powierzchniami 9.4. Promieniowanie gazów
Część II. Ruch masy
10. Wprowadzenie do zjawiska ruchu masy
11. Dyfuzja ustalona 11.1. Strumień dyfuzji. Prawo Ficka 11.2. Szczególne przypadki dyfuzji ustalonej 11.2.1. Dyfuzja równomolowa, przeciwkierunkowa 11.2.2. Dyfuzja przeciwkierunkowa, nierówno molowa 11.2.3. Dyfuzja składnika A przez składnik inertny B 11.2.4. Dyfuzja w mieszaninach wieloskładnikowych 11.3. Współczynnik dyfuzji 11.3.1. Współczynniki dyfuzji w fazie gazowej 11.3.2. Współczynniki dyfuzji w fazie ciekłej 11.3.3. Współczynnik dyfuzji w ciałach porowatych
12. Różniczkowy bilans masy 12.1. Różniczkowy bilans masy dla układu dwuskładnikowego 12.2. Rozwiązania różniczkowego bilansu masy 12.2.1. Nieustalona dyfuzja w fazie gazowej 12.2.2. Wnikanie masy podczas spływu cieczy ruchem laminarnym po ściance pionowej 12.2.3. Szybkość rozpuszczania ciała stałego podczas laminarnego spływu cieczy 12.2.4. Wnikanie masy od płyty płaskiej przy stabilizującym się rozkładzie prędkości 12.2.5. Dyfuzja nieustalona do wnętrza kuli (pęcherzyka) 12.2.6. Jednokierunkowa dyfuzja z chwilowego źródła masy
13. Ruch masy przy turbulentnym przepływie płynu 13.1. Wprowadzenie 13.2. Różniczkowy bilans masy w ruchu turbulentnym 13.3. Modele procesu wnikania masy. Współczynnik wnikania masy 13.4. Kryteria podobieństwa w procesach wnikania masy 13.5. Współczynnik przenikania masy 13.6. Rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń w środowisku 13.6.1. Stosowane uproszczenia w opisie 13.6.2. Podstawy rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w rzekach i kanałach 13.6.3. Rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń w powietrzu
14. Charakterystyka wymienników masy 14.1. Wprowadzenie 14.2. Podstawowe procesy przenikania masy
15. Absorpcja fizyczna gazów 15.1. Wprowadzenie 15.2. Krótka charakterystyka podstawowych aparatów absorpcyjnych 15.3. Równowaga absorpcyjna 15.3.1. Rozpuszczalność gazów w cieczy jednoskładnikowej 15.3.2. Rozpuszczalność gazów w układach ciekłych dwufazowych 15.3.3. Rozpuszczalność gazów w elektrolitach 15.4. Bilanse masy aparatów przemysłowych 15.4.1. Bilanse masy absorberów przeciwprądowych 15.4.2. Bilanse masy absorberów współprądowych 15.4.3. Bilans masy różniczkowej objętości w kolumnie z przeciwprądowym przepływem faz 15.4.4. Różniczkowy bilans masy współprądowej kolumny absorpcyjnej 15.4.5. Bilanse masy absorberów barbotażowych 15.4.6. Bilanse masy, w przypadku gdy obie fazy są dokładnie wymieszane 15.5. Kolumny półkowe 15.5.1. Bilans masy dla całej kolumny 15.5.2. Półka teoretyczna 15.5.3. Sprawność kolumny 15.5.4. Sprawność półki Murphreego 15.5.5. Sprawność lokalna półki 15.6. Bilanse masy w procesach absorpcji czystych gazów 15.7. Efekty cieplne w absorpcji 15.8. Desorpcja (odpędzanie) gazów
16. Absorpcja z reakcją chemiczną 16.1. Wprowadzenie 16.2. Model kinetyki absorpcji z reakcją chemiczną w fazie ciekłej 16.3. Kinetyka absorpcji z reakcją II rzędu składnika A ze składnikiem B zawartym w fazie ciekłej 16.4. Kinetyka absorpcji z reakcjami złożonymi 16.5. Szybkość absorpcji z reakcją chemiczną w obecności oporu w fazie gazowej 16.6. Bilansowanie procesów absorpcji z reakcją chemiczną
17. Destylacja i rektyfikacja 17.1. Wprowadzenie 17.2. Równowaga destylacyjna 17.2.1. Równowaga fazowa dla mieszanin o nieograniczonej rozpuszczalności 17.2.2. Równowaga ciecz-para dla roztworów o ograniczonej rozpuszczalności i dla cieczy praktycznie nierozpuszczających się 17.3. Destylacja 17.4. Rektyfikacja ciągła 17.4.1. Wprowadzenie 17.4.2. Bilans masy i ciepła jednostki rektyfikacyjnej 17.4.3. Bilanse molowe dla górnej i dolnej części kolumny rektyfikacyjnej 17.4.4. Stan cieplny surówki 17.4.5. Bilans materiałowy półki teoretycznej. Obliczania kolumn półkowych 17.5. Rektyfikacja w kolumnach wypełnionych 17.6. Rektyfikacja okresowa 17.7. Zakończenie 17.7.1. Rektyfikacja mieszanin wieloskładnikowych 17.7.2. Destylacja ekstrakcyjna 17.7.3. Destylacja azeotropowa
18. Opreacja woda-powietrze 18.1. Wprowadzenie 18.2. Parametry powietrza wilgotnego 18.3. Proste operacje kontaktu powietrze-woda 18.4. Przypadek ogólny operacji woda-powietrze
19. Suszenie 19.1. Wprowadzenie 19.2. Charakterystyka suszarek 19.3. Równowaga suszarnica 19.4. Mechanizm kinetyka procesu suszenia 19.5. Bilans masy suszarek
20. Adsorpcja 20.1. Wprowadzenie 20.2. Równowaga adsorpcyjna 20.3. Kinetyka procesu adsorpcji 20.4. Bilansowanie adsorberów 20.4.1. Adsorber okresowy 20.4.2. Adsorber półprzepływowy 20.4.3. Adsorber z przeciwprądowym przepływem faz 20.4.4. Procesy desorpcji
21. Ekstrakcja 21.1. Wprowadzenie 21. 2. Równowaga ekstrakcyjna 21.3. Kinetyka procesu ekstrakcji 21.4. Bilansowanie procesów ekstrakcji 21.4.1. Bilans ekstrakcji okresowej 21.4.2. Bilans ekstrakcji ciągłej 21.4.3. Bilanse procesu ekstrakcji dla układów wykazujących ograniczoną rozpuszczalność
22. Procesy membranowe 22.1. Podstawowe pojęcia 22.2. Klasyfikacja procesów membranowych 22.3. Charakterystyka procesów membranowych 22.3.1. Ciśnieniowe procesy membranowe 22.3.1.1. Mikro-i ultrafiltracja 22.3.1.2. Odwrócona osmoza (RO) 22.3.1.3. Nanofiltracja(NF) 22.3.2. Dyfuzyjne procesy membranowe 22.3.2.1. Dializa 22.3.2.2. Perwaporacja 22.3.3. Prądowe procesy membranowe – elektrodializa 22.3.4. Inne procesy membranowe - destylacja membranowa
|