应用化学-化工原理教学大纲

《化工原理》课程教学大纲

课程中文名称：化工原理

课程英文名称：Principle of Chemical Engineering 课程编号：ZH17203-4 课程类型：专业核心课

学 时：（总学时90、理论课学时90学时） 学 分：5学分 适用对象：应用化学

先修课程：高等数学、高等物理、物理化学、化工制图 课程简介：

化工原理是一门过程工业（包括化工、轻工、医药、食品、环境、材料、冶金等工业部门）的技术基础课，属工程学科，具有工程性和应用性，对化工及相近学科的发展起支撑作用，是我校应用化学、无机非金属材料、环境工程、食品工程、生物工程等相关专业学生必修的一门重要的技术基础课程。化工原理课程以单元操作为内容，以传递过程原理和研究方法为主线，研究各个物理加工过程的基本规律，典型设备的设计方法，过程的操作和调节原理。化工原理课程教学包括理论课教学、实验课教学和化工实习三个环节。

一、教学目标及任务

化工原理是应用化学专业的专业核心课程，在基础课和专业课之间起着承前启后、由理及工的桥梁作用。本课程是描述化工生产过程中单元操作原理、单元操作设备及一些化工实验研究原理的课程，以研究化工过程中动量传递、热量传递和质量传递的原理为基础，提供了分析化工单元操作中各种工程实际问题的理论方法，着重于培养学生解决化工生产中实际问题的能力，是化工类专业学生必修的基础技术课程。

通过本课程的学习要求学生掌握各个单元操作的基本规律，熟悉其操作原理及有关典型设备的构造、性能、基本计算方法和选型，了解与本课程相关的一些理论和技术方面的新进展，培养学生分析和解决工程技术中有关单元操作方面问题的能力,以及在科学研究和生产实践中对设备进行操作、管理、设计、强化与开发的能力。

二、学时分配

三、教学内容及教学要求

绪论 ………………………………………（2学时）

教学重点：物料衡算；热量衡算；单位制与单位换算 教学难点：热量衡算；物料衡算 教学要求：

第一节 化工原理课程的内容和特点 第二节 单位制度及单位换算

第一章 流体流动 ………………………………………（12学时）

教学重点：流体静力学方程、连续性方程及柏努利方程的应用；流动形态及其判断，流体在管

道内流动的机械能损失计算；简单管路的计算。

教学难点：流体静力学方程、连续性方程及柏努利方程的应用。 教学要求：

第一节 流体的重要性质

1．连续介质假定 2．流体的密度 3．流体的可压缩性 4．流体的黏性 第二节 流体静力学

1．流体的受力

2．静止流体的压力特性 3．流体静力学方程

4．流体静力学方程的应用 第三节 流体流动概述

1．流动体系的分类 2．流量与平均流速 3．流动型态与雷诺数 第四节 流体流动的基本方程

1．总质量衡算——连续性方程 2．总能量衡算方程

3．机械能衡算方程的应用 第五节 动量传递现象

1．层流——分子动量传递 2．湍流特性与涡流传递 3．边界层与边界层分离现象 4．动量传递小结

第六节 流体在管内流动的阻力

1．管流阻力的分类及计算摩擦阻力的通式 2．管内层流的摩擦阻力 3．管内湍流的摩擦阻力 4．非圆形管的摩擦阻力 5．管路上的局部阻力 6．管流阻力计算小结 第七节 流体输送管路的计算

1．简单管路 2．复杂管路

3．可压缩流体管路的计算 第八节 流量的测量

1．测速管 2．孔板流量计 3．文丘里流量计 4．转子流量计

第九节 非牛顿流体的流动

1．非牛顿流体的流动特性 2．幂律流体在管内流动的阻力

第二章 流体输送机械 ………………………………………（7学时）

教学重点：离心泵主要特性参数；特性曲线；安装高度；工作点与流量调节；离心泵选用、安装

与操作；流体输送设计型和操作型问题的定量计算；流体输送操作型问题的定性分析。

教学难点：离心泵主要特性参数，特性曲线和安装高度；工作点与流量调节。 教学要求： 第一节 概述

1．流体输送机械的作用 2．流体输送机械的分类

第二节 离心泵

1．离心泵的工作原理和基本结构 2．离心泵的基本方程——能量方程 3．离心泵的性能参数与特性曲线 4．离心泵在管路中的运行 5．离心泵的类型与选择 第三节 其他类型化工用泵

1．往复泵 2．回转式泵 3．旋涡泵

4．常用液体输送机械性能比较 5．液体输送机械的发展趋势 第四节 气体输送和压缩机械

1．气体输送机械的分类

2．离心通风机、离心鼓风机和离心压缩机 3．往复压缩机

4．回转鼓风机、压缩机 5．真空泵

6．常用气体压送机械的性能比较

第三章 非均相混合物分离及固体流态化……………………………………（12学时）

教学重点：过滤基本方程式；恒压过滤；恒速过滤与先恒压后恒速的过滤；过滤常数的测定；

过滤设备的结构、操作过程及生产能力的计算。

教学难点：斯托克斯方程及沉降速度的计算；恒压过滤计算。 教学要求：

第一节 沉降分离原理及设备

1．颗粒相对于流体的运动 2．重力沉降 3．离心沉降

第二节 过滤分离原理及设备

1．流体通过固体颗粒床层的流动 2．过滤操作的原理 3．过滤基本方程 4．恒压过滤

5．恒速过滤与先恒速后恒压的过滤 6．过滤常数的测定 7．过滤设备 8．滤饼的洗涤

9．过滤机的生产能力 第三节 离心机

1．一般概念

2．离心机的结构与操作简介 第四节 固体流态化

1．流态化的基本概念 2．流化床的流体力学特性

3．流化床的浓相区高度与分离高度 4．流化质量及提高流化质量的措施 5．气力输送简介

第四章 液体搅拌 ………………………………………（0学时）

教学重点： 搅拌混合机理；搅拌功率。 教学难点： 搅拌功率计算。 教学要求：

第一节 搅拌器的性能和混合机理

1．搅拌设备

2．搅拌作用下流体的流动 3．混合机理

4．其他类型混合器

5．搅拌器的选型和发展趋势 第二节 搅拌功率

1．搅拌功率的量纲为一数群关联式 2．均相系统搅拌功率的计算 3．非均相物系搅拌功率的计算 4．非牛顿流体的搅拌功率 第三节 搅拌设备的放大

第五章 传热 ………………………………………（12学时）

教学重点：平壁及管筒壁的稳定热传导计算、牛顿冷却定律、影响对流传热系数的主要因素、

传热基本方程式、热负荷的计算、平均温度差的计算、总传热系数的计算、污垢热阻的计算及壁温的计算。

教学难点：牛顿冷却定律；传热计算。 教学要求：

第一节 传热过程概述

1．热传导及导热系数 2．对流 3．热辐射

4．冷热流体(接触)热交换方式及换热器 5．载热体及其选择 第二节 热传导

1．平壁一维定态热传导 2．圆筒壁的一维定态热传导 第三节 换热器的传热计算

1．热平衡方程

2．总传热速率微分方程和总传热系数 3．传热计算方法 第四节 对流传热

1．对流传热机理和对流传热系数 2．对流传热的量纲分析

3．流体无相变时的对流传热系数 4．流体有相变时的对流传热系数

5．非牛顿流体的传热 第五节 辐射传热

1．基本概念和定律 2．两固 …… 此处隐藏：4951字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……