书名：化工原理（少学时）（第三版）pdf/doc/txt格式电子书下载

推荐语：

作者：陈敏恒著

出版社：华东理工大学出版社

出版时间：2019-06-03

书籍编号：30510607

ISBN：9787562857785

正文语种：中文

字数：

版次：1

所属分类：教材教辅-大学

版权信息

书名：化工原理（少学时）（第三版）

作者：陈敏恒

出版社：华东理工大学出版社

出版时间：2016-06-03

ISBN：9787562857785

免责声明：本站所有资源收集整理于网络，版权归原作者所有。
本站所有内容不得用于商业用途。本站发布的内容若侵犯到您的权益，请联系站长删除，我们将及时处理！

内容提要

本教材介绍了各主要化工单元操作的基本原理、典型设备及相关计算方法，涉及学科内动量传递、热量传递和质量传递的基本内容。全书分为七章，内容包括流体流动与输送机械、传热、非均相机械分离过程、吸收、精馏、其他传质分离方法、固体干燥等，每章选编适量的例题、习题和思考题，并且每章的习题均附有答案。

本教材注重基本概念和基本原理的阐述，结合工程实践，用工程观点分析问题，并适当兼顾某些新的化工单元操作过程，力求由浅入深、主次分明、重点突出，可作为高等院校少学时化工原理课程教材，也可作为高职高专化工及相关专业的教材。

第三版前言

《化工原理（少学时）》是根据高等院校少学时“化工原理”课程教学需要编写的，自2008年第一版出版后，2013年再版至今，已有10余年，教材应用中得到各高等院校同行的大力支持，并且一些院校教师提出了许多建设性建议。本教材第二版2015年获得上海普通高校优秀教材奖。

本教材经过各高校的教学实践，教材章节体系和内容能够满足少学时教学需要。这次修订基本保持第二版的原有框架，对部分内容做了删除、修改或增补。修订的原则是化繁为简、精益求精，文字叙述与公式推导力求简洁，体现“少而精，学到手”的指导思想，注重基础概念与理论的科学性、系统性、实用性。

为适应现代教育技术的发展，并满足课堂教学的需要，本版首次尝试电子教学课件，供读者使用。十分感谢参与视频拍摄的黄婕老师、叶启亮老师、曹正芳老师、丛梅老师和宗原老师。

本教材第三版编者为陈敏恒、潘鹤林和齐鸣斋，十分感谢华东理工大学化工原理教研组的同事给予的支持和帮助。

编者
2019年1月

第二版前言

本教材第一版出版后，一些院校教师在使用过程中提出了许多建设性的宝贵意见。鉴于单元操作的不断发展与教学改革的深入，不同院校不同专业对本课程的要求各异，为适应少学时化工原理课程的教学需要，有必要对本教材加以修订。本教材第二版内容仍以单元操作基础知识和基本设备原理为主，力求少而精和简明扼要。在上述前提下，第二版删除了一些不适合少学时教学需要的内容，增补了必要的新内容。

本教材第二版章节安排仍沿用第一版，但对某些章节做了删改和增补。如流体流动章节增加了质量流速的概念；传热章节删除了传热基本方程的推导过程；吸收章节则删除了气液两相在填料层内的流动和填料塔的传质部分内容；精馏章节删除了恒沸精馏和萃取精馏法的简介，增补了汽相回流比的概念。这些删改和增补体现了少学时教材内容少而精、简明扼要的要求。

本教材第二版承方图南先生百忙之中审阅，并提出了许多宝贵的修正意见，特此致谢。

限于编者水平，不足之处在所难免，敬请教师和读者予以指正。

编者
2013年3月

第一版前言

本书是为适应高等院校少学时化工原理课程教学的要求，以少学时相关专业、高职高专化工技术类专业高技能、应用型人才培养目标为依据编写而成的。

本书尊重学科，但不恪守学科，从应用需要出发，以应用能力培养为主线组织教学内容，贯彻“少而精，学到手”的教学理念，了解与各专业相关的工程概念，从技术应用角度去介绍必要的原理、概念，侧重运用概念和理论解决工程实际问题。

本书每章从基本概念开始，介绍各单元操作的原理、计算方法及相应设备；每章后配有适量的思考题，以期读者思考并提高学习兴趣；同时配有习题，方便读者学以致用，复习提高。

本书淡化了过程的推导，以物料平衡、能量守恒为侧重点，致力于解决实际工程问题。将工程观点的培养作为重点，努力将培养读者的以工程观念观察、分析和解决实际工程技术问题的能力落到实处。

本书根据当前教学与学生就业的实际情况，力求深浅适中，简单明了，层次分明，便于读者学习。

本书主要介绍了各主要化工单元操作的基本原理、典型设备及相关计算方法，内容依次包括绪论、流体流动与输送机械、传热、非均相机械分离过程、吸收、精馏、其他传质分离方法、干燥等。流体流动是传热的基础，流体流动和传热是各分离过程的基础，分离过程涉及化工生产过程常见的分离操作，也涉及新型单元操作。各院校可根据各专业实际选择教学内容。

全书由华东理工大学陈敏恒、潘鹤林、齐鸣斋编写。陈敏恒审定全书。本书的编写还得到了华东理工大学校领导的支持关心，校内外化工原理全体同仁的无私支持帮助，在此一并表示诚挚的谢意。同时，十分感谢方图南教授为本书的出版审稿并提出了许多宝贵意见。

限于教学时数，时间仓促，欠妥及未完善之处在所难免，敬请同仁和读者指正。

编者
2008.4

绪论

1. 化工原理课程性质

“化工原理”是一门技术基础课程。它以物理、数学、化学及物理化学的理论为基础，系统介绍化工、轻工、石油、冶金等诸多工业中具有共同特点的各单元操作。每一单元操作基于一定理论基础，其过程都具有定量的数学描述，并配以典型设备来完成单元操作过程。它着重探讨各类操作过程的普遍机理，为学生学习各专业课程做理论和能力的准备。这样一门课程的形成与发展，都是以工业的发展为基础的，人们在长期不断的探索研究中，提出问题，做出假设，并予以不断的实践检验，得到符合客观规律的理论结果。

2. 化学工业的发展提出了各工艺过程的共性问题

最早的化工生产可以追溯到古代，火药、造纸、炼金术等都是古老而简单的化工生产。随着工业革命的兴起，化学工业也逐步发展起来。最初，面对种类繁多的化工产品以及各种各样的化工工艺，人们感到这些过程难以统一起来，因此最早出现的是“化工工艺学”。它是依据各种化工产品的生产工艺过程分类的，例如“硫酸工艺学”“制碱工艺学”等。随着化工产品种类逐渐多样化，“化工工艺学”的体系日渐庞大，几乎每一种产品都可以形成一门“工艺学”。最终人们还是发现，化学工业中任何产品的制造程序无论工艺如何错综复杂，都可以归纳为若干个基本过程，同时这些基本过程与生产的具体要求结合以后，还可以加以串联组合，构成一个新的产品制造工艺。在此基础上，人们提出研究各工艺过程共性的问题。例如乙烯氧氯化法制取聚氯乙烯塑料的生产，它以乙烯和氯为原料进行加成反应，经分离获得二氯乙烷；二氯乙烷再经550℃、3 MPa的高温裂解生成氯乙烯；裂解所得氯化氢与空气、乙烯在200℃、0.5 MPa下进行氧氯化反应，生成二氯乙烷和水，经分离后二氯乙烷再进行裂解；精制后的氯乙烯单体在55℃、0.8 MPa左右进行聚合反应获得聚氯乙烯。在进行加成反应前，必须将乙烯和氯中所含各种杂质除去，以免反应器中的催化剂中毒失效。反应产物又需进行分离，除去副产物四氯化碳、苯、三氯乙烷以及未反应的原料等。分离精制后的氯乙烯单体须经压缩、换热，达到聚合反应所需的纯度和聚集状态。聚合所得的塑料颗粒和水的悬浮液须经脱水、干燥成为产品。生产过程可简要地图示如下。

上述生产过程除加成、裂解、氧氯化和聚合属化学反应外，原料和反应物的提纯、精制、分离等工序均属前、后处理过程。前、后处理工序所进行的过程多数是物理过程，但却是化工生产所不可缺少的。

（扫描二维码观看单元操作及其发展历程视频）

由上述例子及大量的化工工艺过程可以看出，尽管各种产品生产工艺各不相同，但都经过“原料→前处理（预处理）→化学反应→后处理→产品”这一过程。

化学工业发展史上，根据物理过程的目的，同时兼顾过程的原理、物质的相态等，将各种前、后处理过程归纳为一系列的单元操作，如表0-1所示。

表0-1　化工常用单元操作

单元操作形成于化学工业的发展过程之中，这一发展创造性地把不同体系存在的相似或相同的内容加以归类，并进一步探索其共同的原理，而这些原理正是基于物理、数学、化学及物理化学等基础学科。用这些理论解决实际工程问题，既能使各单元操作具有理论基础，又能使其具有可操作性。在配备各单元操作相应的典型设备后，形成相对完整的独立体系。因此，各单元操作包括两个方面：过程和设备。

就各单元操作的本质而言，不外乎三种，即动量传递、热量传递和质量传递，这样就将各单元操作归纳为三传过程，这种归纳既揭示了单元操作的过程本质，又反映了各种现象，从而使传递过程成为统一的研究对象，这是联系各单元操作的一条主线。同时，各单元操作有着共同的研究方法，这是因为各单元操作既依据不同的原理和操作目的加以分类，又要用一定的设备去实现具体操作目的。各单元操作面对的是真实而复杂的实际工程问题，如实逼真的数学描述几乎是不可能的，必须寻求合理、实用的研究方法。经验法（即实验研究法）和数学模型法（即半经验半理论法）就这样形成了。

研究对象和研究方法的确立，加上具体单元操作的实质内容，形成“化工原理”课程。

3. 化工原理课程的实践检验与发展

如前所述，化工原理课程所包含的各单元操作具有相对独立性与相容性。每一单元操作都基于一定原理，在应用于实际工程问题的分析时，必须确定定量的数学描述，配备适宜的设备来完成。如精馏单元操作，其理论基础是物理化学中的相平衡理论。应用相平衡理论来分析具有不同挥发性的液体物质，给予一定热量和冷量，使各组分在不断达到相平衡的过程中趋向于纯物质。该过程在热量衡算假设的基础上，用气液两相之间的相平衡与物料衡算来进行数学描述。而为了实现该过程，设计了各种型式的精馏塔，并探索出塔顶液相回流、塔釜气相回流的特殊操作方法。该种设备及其操作完成了液体混合物分离成纯物质这一完整过程。

化工原理课程之所以稳固成为化工类学科的专业基础课程，是因为它以基础理论课为前续课程，并应用了其中的许多原理，使学生懂得了前续课程的用途。除了自然科学严格的理论分析方法（解析法）外，配以解决实际工程问题所用的实验研究法和数学模型法，引导学生解决复杂的实际工程问题，并在课程结束之后安排典型设备的设计，更增添课程的实践性。激发学生从单纯的理论学习模式中跳出来，开始接触实际工程问题，逐渐熟悉分析、解决实际工程问题的渐进方法，这种方法为后继的专业课程打下基础。这恰恰反映了该课程作为专业基础课程的必要性。

化工原理课程是工业发展与科学理论相结合的产物，具有广阔的实践基础和坚实的理论基础，其还将向广度和深度发展。

4. 化工原理重要基本概念

在化工原理的学习中必须掌握以下基本概念，它们是从事化工生产的操作者和管理者所要掌握的重要基本概念。

1）物料衡算

在单元操作中，对于任一系统，凡是向该系统输入的物料量必定等于从该系统输出的物料量与在该系统累积的物料量之和，即

输入系统的物料量=输出系统的物料量+系统累积物料量

这是物料衡算的通式，它是根据质量守恒定律建立的。因为化工生产贯穿着物料的转化，所以在化工操作中应该进行物料衡算，它是企业进行生产核算的重要内容。据此可以判断操作的优劣、分析经济效益、提供工艺数据等，为严密控制生产的正常运行、减少物料损失打下基础。上述物料衡算的方法既适用于连续操作系统，也适用于间歇操作系统，还适用于对系统任一组分的物料衡算。对于含化学反应的系统，它适用于任一元素的衡算。

物料衡算的步骤可概括为划定物料衡算的范围、确定物料衡算的基准、列出物料衡算的方程和求解方程四个步骤。

①划定范围　确定物料衡算所包括或涉及的范围，一般可用封闭虚线框（即控制体）将需要衡算的设备的局部，或一个车间、一个工段、一个塔段等划定出来，控制体就是要进行物料衡算的对象。进出控制体的物料均用带箭头的物流线标明，物流线一定与范围线相交（若不相交表示该物流没有进入或者离开体系）。

②确定基准　对于间歇操作，可以规定以一批物料为基准；对于连续操作，一般以1 h作为基准，必要时也可以用1天、1月、1年作为基准。

③列出方程　可以列出整个物料衡算的方程，也可以列出某组分的衡算方程。所列方程应包含已知条件和所求的量，对于有几个未知量的衡算问题，需要列出几个互相独立的衡算方程。

④求解方程　从联立方程组解出未知量。列出物料衡算表，并用衡算表验算。

应当注意：物料衡算时，应严格按以上步骤进行；计算时使用的单位要统一；物料衡算实际上是质量守恒，计算时常用质量单位。

2）能量衡算

在化工生产操作中，始终贯穿着能量的使用是否完善的问题。提高输入体系能量的有效利用率和尽量减少能量的损失，在很大程度上关系着产品成本和生产的经济效益。能量衡算是定量计算能量有效利用率和能量损失的一种形式，它是基于能量守恒定律的。在任何一个化工过程中，凡向体系输入的能量必等于从该体系输出的能量和能量损失之和，即

输入能量=输出能量+能量损失

式中，能量损失是指输入体系能量中未被有效利用的部分。

按照这一规律进行计算，称为能量衡算，其计算步骤除按物料衡算外，还应确定基准温度。习惯上选0℃为基准温度，并规定0℃的液体焓为零。

3）平衡关系

化工过程中的每一单元操作或化学反应可称为过程，研究过程的规律，目的是使过程向有利于生产的方向进行。平衡关系，就是研究过程进行的方向和过程进行的极限（过程进行的最大程度）。

平衡关系就是指在一定条件下，过程的变化达到了极限，即达到平衡状态。例如，高温物体自动地向低温物体传热，直至两个物体的温度相等。宏观上热量不再进行传递，即达到了传热的平衡状态。

当条件改变时，原有的平衡状态被破坏并发生转移，直至在新的条件下重新建立平衡。在化工生产中经常采用改变平衡条件的方法，使平衡向有利于生产的方向移动。为有效地控制生产，应掌握生产过程的平衡状态和平衡条件的相互关系，进而判断过程进行的程度，做到心中有数地驾驭生产、完善操作。

4）过程速率

过程速率是指在单位时间内过程的变化，即表明过程进行的快慢。在化工生产中，过程进行的快慢远比过程的平衡更重要。若一个过程可以进行，而速率非常慢，那么这个过程就失去了工业规模生产的意义。

对于一个处于不平衡状态的体系，必然会产生使体系趋于平衡的过程；但过程以怎样的速率趋向平衡，这不仅与平衡关系有关，也与影响过程的诸多因素有关。由理论研究和科学实验证明，过程速率是过程推动力与过程阻力的函数，过程推动力越大，过程阻力越小，则过程速率越大；否则反之，即

式中，过程推动力指的是直接导致过程进行的动力，如水从高处自动流向低处的推动力是位能差。过程阻力因素较多，与体系物性、过程性质、设备结构类型、操作条件都有关系。对过程速率问题的讨论，将在各章中进行介绍。在化工单元操作中，应努力寻求提高过程速率的途径。怎样加大过程推动力和减少过程阻力，是提高设备生产能力的重要问题。

5）经济效益

经济效益也称为经济效果，一般指经济活动中，所取得的成果与劳动消耗之比，即

式中，劳动成果是指最终的合格产品的价值；劳动消耗包含操作费用（消耗的人力、原材料、水电、维修等）、设备折旧费用（设备的造价和使用年限折算）以及占用的固定资产和流动资金。

可见，在一定的劳动消耗条件下，适合市场需求的合格产品越多，经济效益越好。为了提高经济效益，必须从提高生产操作者的技术素质、提高劳动成果和降低消耗三个方面去开展技术革新，加强生产管理和经济核算，降低操作费用，提高设备的生产能力，以达到优质、高产、低消耗、高效益的目的。

5. 化工常用量和单位

1）化工常用量

量是指物理量，任何物理量都是用数字和单位联合表达的。每种物理量都有规定的符号，这些符号都是国际上认定和国家标准规定的。目前，国际上逐渐统一采用国际单位制单位（SI单位）；我国采用中华人民共和国法定计量单位。

物理量分为基本量和导出量。一般先选几个独立的物理量，如SI单位中，长度、时间、质量、热力学温度、物质的量、电流强度、发光强度确定为基本量。化工单元操作中，用前5个基本量就足够了。由基本量导出的量都是导出量，如体积、重力加速度等。

2）单位

用来度量同类量大小的标准量称为计量单位。基本量的主单位称作基本单位。在确定了基本单位后，按照物理量之间的关系，用相乘、相除的形式构成的单位称为导出单位。

我国在1984年公布实施的法定计量单位主要以SI单位制为基础，它具有统一性、科学性、简明性、实用性、合理性等优点。我国根据实际情况选用了一些非国际单位构成了法定计量单位，如吨（t）、升（L）等。

3）化工常用的5个SI基本量及单位

长度：基本单位是米（m），其倍数单位有千米（km）、毫米（mm）、微米（μm）等。

时间：基本单位是秒（s），国家选定的SI制外的时间单位有分（min）、小时（h）、天（d）、年（a）。

质量：千克（kg）、克（g）及其部分倍数单位，如毫克（mg）、吨（t）等。

热力学温度：基本单位是开尔文（K），等于水的三相点热力学温度的1/273.16。

物质的量：基本单位是摩尔（mol），其倍数单位有kmol，mmol等。

4）化工常用的4个SI导出单位

力、重力：牛顿（N）及倍数单位，如MN，kN，mN等。

压力、压强：帕斯卡（Pa）及其倍数单位，如kPa，MPa，mPa等。

能量、功、热量：焦耳（J）及其倍数单位，如kJ，MJ以及瓦特秒（W·s），千瓦时（kW·h）等。

功率：瓦特（W）及其倍数单位，如kW，MW等。

5）法定计量单位的使用、写法及读的规则

①使用规则　词头代号用正体，词头代号和单位代号之间不留间隙，如1 km，1 Mm，1 mm等；如带词头的单位代号上有指数，则表明倍数单位的系数值可由词头自乘而得，如1 cm3=1×（10-2）3 m3=10-6 m3，1 cm-1=1×（10-2）-1 m-1=102 m-1；不允许两个以上国际单位制词头并列而成的组合词头，如106 g，可用1 Mg，不许用1 kkg；选用国际单位制词头时，一般应使单位前系数值在0.1～1 000，如12 000 m可写成12 km，0.003 94 m可写成3.94 mm。

②写法规则　量的符号用斜体字母，单位的符号用正体字母，单位符号一般为小写，不能写成大写，如m不能写成M；两个以上单位的乘积应最好用圆点作为乘号，当不致与其他单位代号混淆时，圆点可省略，如N·m可以写成Nm，但不应写成mN，因为后者会误认为是毫牛；但导出单位系由一个单位除以另外一个单位构成时，可以用斜线形式书写，分子、分母应同在一水平线上，如kg/（m·s2），不能写成；当词头符号表示的因数小于106时小写，大于106时大写，如兆写为M，1 MPa不能写成1 mPa；千写为k，1 kg不能写成1 Kg。

③读的规则　可按单位或词头的名称读音读，如“km”读“千米”，“mm”读“毫米”，“℃”读“摄氏度”。读的顺序与序号顺序一致，乘号按顺序读，如“N·m”读“牛顿米”。除号的对应名称是“每”，如速度“m/s”读“米每秒”，不能读“秒分之米”；传热系数“W/（m2·K）”读“瓦特每平方米开尔文”。

SI还规定一些辅助单位和基本单位并用，如时间采用日（d）、小时（h）、分（min），质量采用吨（t），容积采用升（L）等，以上括号中为单位代号。除此之外，在本书中还遇到一些不属于任何单位制的单位，因为它们是由于习惯而保留下来的，故称为惯用单位。

应当提出，在使用物理量方程进行计算时，一开始应选定一种单位制度，并贯彻到底，中途不应改变，本书中未特别提出处均采用SI单位制。在计算之前，如遇到其他单位制的单位，应把它们换算成SI单位。单位换算在书中各章节的计算例题中进行应用训练。化工常用法定计量单位及单位换算见附录一。

6. 学习本课程的主要方法

本课程是理论与实践紧密联系的一门工程课程，学习时既要注意理论的系统性，又要充分重视课程的实践性。由课堂教学讲授基本理论，再通过实验、实习，巩固和加深对基本理论的理解，用掌握了的基本理论去指导单元操作训练，在实践中验证理论的正确性。此外，还需注意下列几点。

1）理解和掌握基本理论

重视基础理论、基本概念、基本公式的学习，尤其要抓住各单元过程的平衡、速率关系问题，因为这是学好本课程的基础。在此基础上联系实际、逐步深入，才能将理论灵活应用于生产操作中。

2）树立工程观念

学习本课程还需让学生初步树立工程观念，学会从工程角度去分析和处理生产中的技术问题。也就是说必须同时具备四种观念，即理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性、经济上的合理性，其中经济是核心。这四种观念是相互联系、相互促进的统一体。所谓工程观念，就是要从这四个方面的要求出发，全面地考虑和决定工程问题的观点。

3）熟悉工程计算，培养基本计算能力

在单元操作计算中，涉及的物理量很多，有些数据计算时较烦琐，常需利用有关图表或手册查取。正确应用和熟练掌握有关图表和手册的使用方法，并将其用于单元操作过程计算也是本课程学习的基本技能之一。

第1章　流体流动与输送机械

1.1　概述

化工生产涉及的物料多数是流体，涉及的过程绝大部分是在流动条件下进行的。流体流动的规律是化工原理课程的重要基础，涉及流体流动规律的主要有以下三方面。

第一，流动阻力、流量计量及输送。各种流体的输送，需要进行管路的设计、输送机械的选择以及所需功率的计算。化工管道中流量的常用计量方法也都涉及流体力学的基本原理。输送机械是完成流体输送必不可少的设备。

第二，流动对传热、传质及化学反应的影响。化工设备中的传热、传质以及反应过程在很大程度上受流体在设备内流动状况的影响。例如，各种换热器、塔、流化床和反应器都十分关注流体沿流动截面速度分布的均匀性，流动的不均匀性会严重影响反应器的转化率、塔和流化床的操作性能，最终影响产品的品质和产量。各种化工设备中还常伴有颗粒、液滴、气泡和液膜、气膜的运动，掌握粒、泡、滴、膜的运动状况，对理解化工设备中发生的过程非常重要。

第三，流体的混合。流体与流体、流体与固体颗粒在各类化工设备中的混合效果都受流体流动的基本规律的支配。

1.1.1　流体流动的实例

生活中，每个家庭每天需要用水，江河湖海流水随处可见，工厂生产也离不开水的供应。图1-1是简化后的水塔向居民楼供水示意图。如图1-1所示，利用水泵将水送到高位水塔，再由水塔源源不断地送到处于不同楼层的用户，流量根据不同需要，各为qV1、qV2、qV3。要完成用户水的输送必须解决以下问题。

图1-1　水塔供水示意图

第一，为确保各层楼面的水量，输水总管和各支管大小是怎样？

第二，要确保每层楼有水可用，必须维持楼底水管有一定的水压；为维持此水压，水塔的高度H为多少？

第三，确定水塔高度H后，需要选择何种类型的泵？如何选泵？

本章将系统解决上述问题。

1.1.2　流体流动的基础概念

连续性假定

流体包括液体和气体，超临界物质和离子液体也是流体。流体是由大量的彼此之间有一定间隙的单个分子所组成的，而且各单个分子做随机的、混乱的运动。但是，在流动规律的研究中，人们感兴趣的不是单个分子的微观运动，而是流体宏观的机械运动。因此，可以取流体质点（或微团）而不是单个分子作为最小的考察对象，这和物理学的描述方法有区别。

所谓质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比分子自由程大得多。这样，可以假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。流体的物理性质及运动参数在空间呈连续分布，从而可以使用连续函数的数学工具加以描述。

实践证明，这样的连续性假定在绝大多数情况下是适合的，然而，在高真空稀薄气体的情况下，这样的假定将不复成立。

流体在运动时，各质点间可改变其相对位置，这是它与固体运动的重要区别。由此造成对流体运动规律的描述上的种种不同。

系统与控制体

系统（封闭系统）是包含众多流体质点的集合。系统与外界可以有力的作用与能量的交换，但没有质量交换。系统的边界随流体一起运动，因而其形状和大小都随时间而变化。

化工生产中往往在某些固定体积空间来考察问题，该空间称为控制体。构成控制体的空间界面称为控制面。控制面总是封闭的固定界面，流体可以自由地进出控制体，控制面上可以有力的作用与能量的交换。控制体在化工原理课程中较常用。

定态流动与非定态流动

如果运动空间各点的状态不随时间而变化，则该流动称为定态流动。显然，对定态流动，指定点的速度ux，uy，uz以及压强p等均为常数而与时间无关。反之，则为非定态流动，如图1-2所示。

图1-2　定态流动和非定态流动

图1-2（a）中，水箱上部不断有水补充，水从下部排水管不断排出，以维持水箱内水位恒定。水箱内任意截面的流速和压强皆不随时间而变化，这种流动是定态流动。图1-2（b）中，没有外加水补充，水箱内的水仍然不断排出，水位随时间不断下降，各截面上的压强也随时间不断下降，这种流动即为非定态流动。

化工生产中，生产的开工、停车阶段属于非定态流动，而正常连续生产属于定态流动。多数流动是

....