化工基礎緒論191905第一頁，共60頁。一、改善專業知識結構的需要

作為化學專業的學生，學習一些“三傳”及反應器的基本知識，了解幾個典型的化工工藝，對改善自己的知識結構，拓寬知識面，無疑是有益的。二、科技發展和經濟建設的需要

21世紀的中學教師必須是“全能型”或“完整型”的教師。即21世紀的中學教師既能教學，又會科研，還要懂生產的多面手，否則難以適應科技發展和經濟建設的需要。因此，化學專業的學生具備必要的技術經濟觀點和一定的工業生產知識，就是必須的了。學習化工基礎的重要性第二頁，共60頁。三、中等教育結構改革的需要高等師范化學專業將會有更多的畢業生從事中等職業技術教育。為適應這一新的需要，很有必要對化學專業學生和在職中學教師加強化工方面的教育，使他們不僅有堅實的基礎理論知識，較寬的知識視野，還要有一定的解決實際問題的能力。四、對科研起到一定的指導作用學習本課程，將有助于指導化學科研工作。學習化工基礎，有助于改進實驗室的裝置及組合，改進實驗的操作方式、方法和條件，或者對實驗的優化提供指導性建議，使科研取得更好的成果。第三頁，共60頁。本課程的性質

化工基礎是是高等師范院校化學專業唯一的一門工程技術類課程，這是一門緊密聯系化工生產實際的技術基礎課。是一門探討化工類型生產過程的基本規律，并應用這些規律來分析和解決化工類型生產實際問題的學科。

該課程兼有“科學”與“技術”的特點，它綜合運用數學、物理、化學等基礎知識，來分析和解決化工類型生產過程中的各種問題，在化學、化工類專業人才培養中，它承擔著工程科學與工程技術的雙重教育任務，所以它起到理論學科與應用學科的搭橋作用。

第四頁，共60頁。化學工業是國民經濟重要支柱產業，包括以煤、石油和天然氣等資源作為原材料加工的石油化工、煤化工、鹽化工、天然氣化工、生物化工及精細化工等領域。1.1化學工業概況

第1章緒論什么是化學工業：化學工業又稱化學加工工業，泛指生產過程中化學方法占主要地位的過程工業。因為這些工業都是經過反應過程實現原料向產品的轉換的生產部門，也稱過程工業。第五頁，共60頁。化學工業是國民經濟的重要部門之一，在各國經濟發展中舉足輕重。一般占GDP的5-7%，占工業產值的7-10%甚至更高。過去十年，世界化學工業以高于世界經濟增長率的20%-30％的速度發展。我國化工產業占GDP的12-15%左右。

化學工業的發展反映了人類對化工產品日益增加的需求，顯示出其在人類社會生活中的作用愈來愈重要。

1．化學工業在國民經濟中的地位與作用第六頁，共60頁。2004年以來，我國化學工業在國內經濟持續增長、國際化工市場全面復蘇的良好環境下，不僅產值規模迅速擴大，經濟效益也大幅提升，全年累計實現現價工業總產值12908.9億元，同比增長33.2%；實現產品銷售收入12550.73億元，同比增長33.92%；實現利潤總額802.30億元，同比增長89.93%，且各類化工產品產量穩步提高，產品結構也得到進一步改善。在市場需求方面，由于汽車、電子、房地產、輕紡、農業生產等相關行業的穩定快速發展，化工產品的市場需求持續旺盛，其中增幅較快的有化肥、涂料、硫酸、燒堿、甲醇，分別比2003年增長了13.6%、18.6%、16.7%、14.2%、24.1%。在需求和國際油價猛漲等多種因素的推動下，國內化工產品價格也大幅上漲，在中國石化協會重點監測的148種化工產品中，價格上漲的有131種，占88.5%。第七頁，共60頁。化學工業的作用：

機械工業電子工業

國防工業

農業

日用品

第八頁，共60頁。機械工業

切割用的電石、成型劑、粘合劑、表面處理、化學鍍、防銹涂料、合成纖維、合成樹脂、橡膠、涂料、石棉、玻璃、建材等。

電子工業

超高材料、超導材料；如氣體、試劑、半導體、熒光屏及其他溶劑。國防工業

炸藥、助推劑、復合材料、陶瓷、核燃料等。

第九頁，共60頁。農業

合成纖維代替棉花、合成橡膠代替天然橡膠；如，生產1萬t合成纖維相當于200km2棉田所產棉花，制造1萬t合成橡膠相當于166.5km2橡膠園所產的天然橡膠。農藥、化肥、農用地膜、人工降雨等。日用品

衣、食、住、行、醫療及文體用品等。

從化纖服裝到塑料制品；從性能各異的食品添加劑、果蔬保鮮劑到用途廣泛的衛生用品及醫用高分子材料；從室內裝飾材料到新型輕質的建筑材料；從家用商品到海、陸、空各種交通工具使用的輪胎、板材、管類等橡膠制品，都是由化工提供的原料制成。

第十頁，共60頁。2．化學工業行業范疇與產品分類化學工業門類復雜，是一個包含多個行業的工業部門。按4類分：原料工業（煤、石油、天然氣等）基本無機化工（酸、堿、鹽）基本有機化工（合成材料、加工業）合成工業（制藥、精細化工）

石油煉制和裂解工業、煤焦化及煤焦油工業、基本有機合成工業、合成高分子工業、氯堿工業、制酸工業、肥料工業以及精細化學工業。

b．按8類分：第十一頁，共60頁。c．按產品分類（25類）：第1類：氨、電石、硫酸、化學肥料；第2類：堿工業產品；第3類：無機化工產品；第4類：高壓氣體；第5類：火藥；第6類：芳香族及焦油產品；第7類：有機化工產品；第8類：石油化工和石油煉制產品；第9類：塑料；第10類：增塑劑及穩定劑；第11類：合成橡膠；第12類：橡膠助劑及炭黑；第13類：人造纖維及合成纖維；第14類：醫藥和染料中間體；第15類：合成染料；第16類：顏料（無機和有機）；第17類：油脂及油劑；第18類：涂料及粘合劑；第19類：香料及食品添加劑；第20類：生活化學產品；第21類：催化劑；第22類：照相藥品和拔染劑；第23類：農藥；第24類：天然藥品及天然產物；第25類：各種不同用途的藥劑。

第十二頁，共60頁。①通用化學品：以煤、石油、天然氣、農副產品等天然資源為原料經簡單初步加工而得到大噸位的產品，其附加價值較低，但應用范圍較廣。如基本有機化工原料乙烯、乙醇及苯等。d．按技術密集程度和附加值大小等分類：②精細化工品：以通用化學品為原料，深加工，高附加值，小批量，大利潤，高純度的產品。如：農藥、化妝品、顏料等。第十三頁，共60頁。3．化學工業的原料及選擇原則

根據物質來源分，有無機原料和有機原料兩大類。前者主要有空氣、水和化學礦物；后者主要是煤、石油、天然氣和生物質。

空氣經液化和精餾為化工生產提供氧氣和氮氣。氧氣與諸多化工原料反應生成含氧產品；氮氣既可作為原料，也可用于洗滌、分離氣體混合物。水主要用做原料、溶劑、冷卻劑、蒸汽(熱源或動力)。化學礦物有制硫酸的黃鐵礦和硫，制磷酸鹽的磷灰石等。(1)無機化工原料第十四頁，共60頁。a．煤煤焦油、焦碳、苯、焦爐氣（CH4）、硫等。(2)有機化工原料d．農林作物

油料、藥用、纖維作物、橡膠、染料等。

c．石油油品、煉廠氣、裂解、重整。b．天然氣甲烷、乙烷、丙烷、丁烷。(3)原料選擇原則在選擇原料路線和技術路線時，應全面權衡技術、經濟、社會和環保等方面的利弊。要考慮原料的來源、種類，路線是否可行，技術上是否合理，分析原料的經濟性、從綜合利用原料資源的角度考察原料的合理性。第十五頁，共60頁。4．化學工業的特點

(1)化學工業是獨特的、不可取代的工業部門化學工業以化學加工為主要特征，是創造新物質的工業。

(2)化工產品品種繁多，工藝復雜

(3)化學工業是裝置型工業，具有規模經濟性

化工生產的主要設備大多是塔、罐、槽、器及管道，一般裝置的投資費用與其生產能力的2/3次方呈正比。

即裝置規模越大，單位生產能力的投資越省，成本越低，這就是化工裝置的規模性。第十六頁，共60頁。(4)化學工業是資金密集，技術密集的工業部門

以機械工業的技術密集指數為100，化學工業則達到2480。以醫藥和農藥新品種開發為例，開發成功率為萬分之一，完成一個新品種研制，在美國需10年左右時間，耗資6000萬美元。(5)化學工業是能源消耗的大戶

現代化工生產中能源消費總量中約40%作為生產原料，60%作為動力和燃料，而原料消耗的費用占到成本的60%—70%。(6)化學工業是易污染、重污染的工業部門

化工產品許多是易燃、易爆、有毒的化學物質，在生產、運輸、儲存中，如果發生泄漏，就會嚴重危害人的健康，污染環境。第十七頁，共60頁。5．化學工業的發展與現狀

化學工業歷史悠久，最初的化工可追溯到公元前2000多年前的制陶、冶煉、釀造、漂染等行業。自18世紀中期工業革命興起，機器的出現使棉紡織業實現機械化，硫酸的鉛室法出現，路布蘭制堿法出現。19世紀中葉，出現了氨堿法制堿的索爾維法。隨后，電解法制堿技術問世，為造紙、染料、炸藥等行業提供了比純堿更強的苛性堿。(1)化學工業發展的歷史第十八頁，共60頁。

19世紀，鋼鐵工業的發展促進了煉焦工業，從煉焦副產品煤焦油中提取多種有機芳香族化合物，并以其為原料制染料、醫藥、香料、炸藥等產品，形成了以煤焦油為基礎的有機合成工業。20世紀初，美國標準石油公司采用裂化方法將重質油加熱轉化為相當汽油餾分的輕質油。促進了石油化工的發展。20世紀中葉，有機化工產品80%-90%是以石油或天然氣為原料生產的，三大合成材料的原料幾乎全部來自石油化工。由于化工原料的變化，引發了化學工業產業結構的變革，帶動精細化工的發展。第十九頁，共60頁。

自20世紀40年代以來，化工已經成為世界各國工業發展的重點。80年代以來，隨社會的發展、生產工藝技術的改進，提高人民生活水平，化工產品出現多樣化、功能化、精細化的特點。成為化學工業的起點，化學工業由發展基礎化工轉向重點發展精細化學工業，使化學工業發展達到了一個新的歷史時期。第二十頁，共60頁。中國近代化學工業的初創時期

（19世紀末-1949年前）

1876年，清天津機械局建成我國第一家鉛室法硫酸廠，日產硫酸約2噸1924年，天津塘沽成立永利堿廠1934年，南京成立永利寧廠這一階段的代表人物有范旭東、吳蘊初、侯德榜至1949年，我國化學工業總產值為1.77億元，占當時全國工業總產值的1.6%。

舊中國的化學工業基礎十分薄弱，僅有沿海、沿江的幾個小化工企業。新中國成立后，先后吉化、太化和蘭化三大化工基地；相繼又建成了北京燕山、山東齊魯、上海金山、南京揚子等一大批石油化工聯合企業。

(2)我國的化學工業

第二十一頁，共60頁。侯德榜中國著名化工專家，中國化學工業的先驅者之一。1890年8月生于福建閩侯。1974年8月卒于北京。早年入清華留美預備學堂高等科學習，畢業后進美國麻省理工學院學習化工。1921年獲美國哥倫比亞大學哲學博士學位。同年任塘沽永利制堿公司技師長。侯德榜于1922年回國，經長期潛心鉆研，永利堿廠終于沖破封鎖，1926年6月生產出潔白的純堿,產品在美國費城萬國博覽會上獲金質獎章，被譽為中國近代工業進步的象征。1941年，聯合生產純堿與氯化銨的新工藝初步獲得成功。同年3月15日新工藝命名為“侯氏堿法”。1949年以后，侯德磅歷任中央財政經濟委員會委員，重工業部化工技術最高顧問，化學工業部副部長等職。第二十二頁，共60頁。范旭東中國化工實業家。1883年10月24日生于湖南長沙東鄉。1908年考入日本京都帝國大學應用化學科。1912年歸國。1920年在塘沽興建永利堿廠，1926年8月,以紅三角牌純堿獲得美國費城萬國博覽會金質獎章。1934年改組永利制堿公司為永利化學工業公司，在江蘇省六合縣創辦硫酸銨廠，即永利化學工業公司寧廠。1937年該廠建成，生產合成氨、硫酸、硫酸銨及硝酸，為當時具有世界水平的大型化工廠。。1937年7月,日本進一步入侵中國，沽、寧兩廠先后淪陷。1945年8月抗戰勝利后,從日本拆回全套硝酸設備，恢復了沽、寧兩廠生產。曾于1924年當選為中華化學工業會副會長，1945年當選為中國化學學會理事長。1945年10月4日因患黃膽病在重慶沙坪壩逝世。毛澤東同志在挽幛中譽為“工業先導，功在中華”。第二十三頁，共60頁。吳蘊初中國化工實業家。1891年9月29日生于上海市嘉定縣。1953年10月15日卒于上海。1911年畢業于上海兵工學堂化學專業。1921年試制調味劑──味精成功后，于1923年與張崇新合資創辦天廚味精廠，生產的味精暢銷國內以及東南亞各國，與日本產的“味の素”（味之素）競爭并遠銷至美國，1926-1927年先后向美、英、法等國申請專利。擔任中華化學工業會理事長，為支持該會活動捐贈會所。1939年舉辦清寒學生獎學金，支持和幫助浙江大學、上海交通大學、清華大學等校培養化工人才。創辦蘊初公益基金，后將此基金全部贈給上海市圖書館。1949年后，任華東軍政委員會委員，上海市人民政府委員，等職。第二十四頁，共60頁。建國以來我國化學工業的概況1953-1957年，“一五”重點建設1958-1962年，“大躍進”化肥普遍建設1964-1972年，三線建設1973-1980年，石化企業為主1981-1990年，以大型石化企業為依托，發展外向型精細化工、醫藥化工、橡塑加工等。1991-1995年，主要提高重要化工產品的生產能力和技術裝備水平。1996-2000年，繼續建成大中型項目，重點在石油化工、精細化工、日用化工和化工高技術產業上。第二十五頁，共60頁。表1—1為我國與部分發達國家主要化工產品產量比較(1997年)表

表1—2為我國化工產值變化情況表1—3為我國化工工業與其它工業的比較情況第二十六頁，共60頁。第二十七頁，共60頁。表1一3全國工業及化工系統總產值增長速度（％）

第二十八頁，共60頁。我國化學工業的現狀我國化工生產的布局沿海沿江→西移→東回→機構改革→南北分制→走向世界

我國化工企業的技術水平與國外企業相比有較大的差距。主要特點是技術落后、設備陳舊、技術經濟指標差、原料能耗大、成本高。我國化學工業的技術水平第二十九頁，共60頁。

自從1746年英國出現世界第一座硫酸廠，現代世界化學工業經過250多年的發展，已經形成一個技術成熟、規模宏大和品種繁多的生產部門。美國是當今世界上最發達的國家,也是世界上最大的化學品生產國，1997年化工總產值3917億美元，居世界第一位.表1一4列舉了1997年我國與世界幾個化學工業發達國家的勞動生產率比較情況.

(3)世界化學工業表1一4化學工業勞動生產率萬元／人年美國日本德國英國法國意大利中國38.1452.7221.7024.0832.6826.980.26第三十頁，共60頁。

在20世紀前的幾百年時間里，出現了不少化學工業，如制糖工業、制堿工業、造紙工業等。介紹每一種工業從原料到成品的生產過程，作為一種特殊的知識講解，這是最早的化學工程學。

20世紀初，人們逐漸發現，許多門化學工業中存在共同的操作原理。例如，無論是制糖業還是制堿業，從溶液蒸發得到固體糖和固體堿的原理是相同的，于是，蒸發成為最早提出的單元操作之一。經不斷總結，被稱為單元操作的有：流體流動與輸送、沉降與過濾、固體流態化、傳熱、蒸發、蒸餾、吸收、吸附、萃取、干燥、結晶、膜分離等。1.2化工生產過程概述

1．化工生產過程分析第三十一頁，共60頁。

到20世紀50年代，人們又發現，各單元操作之間還存在著共性。例如，傳熱和蒸發都是熱量傳遞的形式，蒸餾、吸附、吸收、萃取都是質量傳遞的形式。于是，把單元操作歸納為動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞。

20世紀50年代中期，化學工程中出現了“化學反應工程學”這一新的分支。對化學反應器的研究，不僅要運用化學動力學和熱力學原理，而且要運用動量、熱量和質量傳遞原理。于是“傳遞過程”與“反應工程”成為當今化學工程學的兩大支柱。簡稱“三傳一反”階段。第三十二頁，共60頁。硫酸生產：礦石粉碎→焙燒制SO2→除塵→精制→轉化→吸收→H2SO4。合成氨：以煤（石油或天然氣）→造氣→精制→合成→分離→氨。★原料→前處理→化學處理（核心）→后處理→產品（或中間產品）第三十三頁，共60頁。

化工生產過程可視為物理過程和化學過程組成。由于被加工物料的相態不同、過程原理和采用方法的差異，將物理過程可進一步細分為一系列遵循不同物理定律，具有某種功用的基本操作過程，稱之為單元操作，見表1一5所示

每一種單元操作都概括了化工生產中一類有共性的操作，從本質上歸納為動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞三種傳遞過程。

化學反應類似于單元操作，按其反應的特點，尋求共性，提煉出諸多單元操作。三種傳遞過程和反應工程，即“三傳一反”構成化學工程學科研究的一條主線。

第三十四頁，共60頁。表1-5單元操作單元操作目的物態原理傳遞過程流體輸送輸送液或氣輸入機械能動量傳遞攪拌混合或分離氣-液輸入機械能動量傳遞液-液,固-液過濾非均相混合物分離氣-固,固-液尺度不同的截留動量傳遞沉降非均相混合物分離氣-固,固-液密度差引起的動量傳遞沉降運動加熱,冷卻升溫,降溫,改變氣或液利用溫差傳入熱量傳遞相態或移出熱量蒸發溶劑與不揮發性液供熱汽化溶劑熱量傳遞溶質的分離第三十五頁，共60頁。第三十六頁，共60頁。2．化工生產過程的工業特征

(5)化工生產涉及經濟問題。如原料供應、設備投資、能耗、銷售、投入、工時及生產管理等。經濟效益是評價化工生產過程是否能實施的重要指標。

(1)化工過程是大規模的工業生產，物料處理量大，與實驗研究相差懸殊。(2)化工生產多為連續化生產過程。(3)化工生產處理的物料從原料的純度到產品的收率都與化學實驗研究不盡相同。(4)化工生產需要設置專用供水、供電、動力、貯存、運輸等設施。第三十七頁，共60頁。3．化工生產過程的檢測與控制

在任何化工生產過程中，需要檢測和控制的指標有溫度、壓力、流量、液面、組成等幾類。

第三十八頁，共60頁。4．化工生產過程的研究與開發

任何一個新的化工生產過程，都是從最初的創意或設想開始，經過實驗室研究、中間試驗、工業化試驗、放大設計、技術經濟評價等諸多環節，最后建成工業生產裝置，實現規模生產。在放大設計過程中,大小裝置之間會產生工藝結果的差別，歸結于“放大效應”，尋求其產生因由和改善的方法是過程開發一項中心任務。第三十九頁，共60頁。5．化工生產過程的技術經濟分析

化工生產過程的工藝技術經濟指標主要有：

①物料和能量的綜合利用。④生產的投資費用。③生產強度。②產品的產率及質量。第四十頁，共60頁。6．化工生產過程的資源和能源綜合利用

生產規模的大型化是化工生產過程資源和能源綜合利用的保障。生產規模擴大使單位產品的原材料和能源消耗大大降低；勞動效率高，產品的總成本低，因而在市場和資源條件具備的情況下，生產規模大型化是化學工業的發展趨勢。

化工生產中，物料循環和熱量回流，并達到多種產品聯合生產，是節能降耗的主要途徑。第四十一頁，共60頁。7．化工生產過程的優化

按具體的生產任務，確定合理的工藝路線(原料、方法)，選擇合適的反應器，配置相適宜的單元操作及設備，適當組合構成一個化工生產過程的整體，成為化工過程系統，簡稱化工系統。化工系統的諸多不確定性，決定了化工生產過程的復雜性。化工生產過程自身的特點和復雜性，使其存在大量的過程最優化問題，涉及過程研究中的開發和設計及過程運行中的操作、管理和控制等各個方面。第四十二頁，共60頁。化工系統優化包含三個層次：

(1)化工工藝路線的最優化。即系統總體方案的最優化設計和選擇。(2)流程結構的最優化。即流程最優化設計和選擇。(3)流程工藝參數和操作參數的最優化。第四十三頁，共60頁。化工生產過程優化任務分為三個階段

(1)為完成某類產品的生產任務，將分散的單元遵循一定的法則，組織成對給定的性能指標來說是最優的過程系統，這個階段稱為最優綜合。在給定過程結構的條件下，確定各單元及整個系統的最優參數的優化計算，叫最優設計。第四十四頁，共60頁。

(3）在結構參數和設計參數都已固定的條件下，為避免干擾,使生產過程能在外界條件變化及各干擾因素出現的情況下，保證過程系統的經濟性，對操作參數和控制參數進行優化，稱為最優操作或最優控制。

過程優化涉及技術和經濟兩方面

技術優化是使各項指標達到最優，經濟優化是以最小費用獲得最大利潤,達到高的經濟效益為目標。

第四十五頁，共60頁。8．化工生產過程的流程圖

為描述化工生產過程，工程上通常用形象的圖形、符號和代號表示設備，用箭頭表示物料流動方向，將化工過程從原料到最終產品經過的所有設備和相互關系以及物料流動順序，以圖示的方式表達出來，這種表示整個化工生產過程全貌的圖形稱為工藝流程圖。

工藝流程圖是工廠設計的基礎，也是操作和檢修的指南。一般分為生產工藝流程圖、物料流程圖和帶控制點的工藝流程圖。第四十六頁，共60頁。

工藝流程圖中的設備的圖形和符號已標準化。生產工藝流程圖常將設備的大致幾何形狀畫出，或以方框表示。無論采用那種流程圖表達工藝流程，從左向右展開，有必要的文字進行說明，如設備名稱(符號代號)、物料流向、物料名稱、圖名、圖號、設計階段等。第四十七頁，共60頁。第四十八頁，共60頁。1.3化學工程學簡介

1．化學工程學及其研究對象和任務

化學反應是它的核心，化學學科是它的基礎。化學工業在大型設備中大批量連續化的生產所提出的技術間題，僅靠化學學科的知識是遠不夠的，它需要機械、電氣、儀表、控制等工程學科的理論支持和技術上的應用，因此便誕生了一門源自化學、又不同于化學，綜合了諸多工程技術學科的新學科—化學工程學。第四十九頁，共60頁。

化學工程學始于19世紀末。20世紀初，明確認識到各行各業通用的物理操作的共性，提出了單元操作的概念，形成化工過程與設備課程，后多稱為化工原理。50年代形成了化學反應工程分支。70年代以后，化工生產日趨大型化、連續化以及計算機技術的迅速發展，化學工程學的研究已不再局限于單個單元操作或化學反應過程，形成了化學系統工程，主要是研究系統的設計、控制和管理。

第五十頁，共60頁。化學工藝學：化學工藝學是在化學、物理和其他科學成就的基礎上，研究綜合利用各種原料生產化工產品的原理、方法、流程和設備的一門學科，目的是創立技術先進、經濟合理、生產安全、環境無害的生產過程。化學工藝學研究的范疇：一般包括原料的選擇和預處理；生產方法的選擇及方法原理；設備的作用、結構和操作；催化劑的選擇和使用；操作條件的影響和選定；流程組織；生產控制；產品規格和副產物的分離與利用；能量的回收和利用；對不同工藝路線和流程的技術經濟評比等問題。第五十一頁，共60頁。化學系統工程：其主要任務是研究系統的設計、控制和管理。化學反應工程：研究反應器內傳遞過程和化學反應的相互關系和影響，以闡明工業反應器的實質，目的在于控制生產規模下的化學反應過程，實現反應器的最佳設計。第五十二頁，共60頁。2．化學工程學的研究方法

數學模型法：將復雜的研究對象合理地簡化為某個模型，簡化的模型與原過程近似而等效。化學方面的問題歸納為研究反應對象，提出反應動力學模型；傳遞方面的問題歸納為研究不同類型反應器，提出反應器的傳遞模型；而兩者的結合方面的問題，則是將各種反應模型和各種傳遞模型相結合的問題。在化學工程學的歷史發展中形成了兩種基本的研究方法經驗歸納法和數學模型法。經驗歸納法：借助物理學的相似論和因次分析法的指導。例熱交換中的傳熱系數，通過實驗測定歸納成量綱為一的相似特征數的關系式確定。第五十三頁，共60頁。