《化工原理》I课程教学大纲.docVIP

《化工原理》I课程教学大纲 英文名称：Principles of Chemical Engineering 课程编号课程类别：学科基础课，必修 总学时数：48 学 分：3 开课单位：化学与材料工程学院 适用专业：化学工程与工艺；高分子材料 一、课程的性质目的和任务 二、课程教学内容及教学要求 绪论 1．教学内容 化工过程与单元操作，单位与单位换算，物料衡算，能量衡算。 2．教学基本要求 了解单元操作概念及其在化工过程中的地位；掌握衡算原则和衡算方法；熟悉单位换算方法。 第一章 流体流动 1．教学内容 流体静力学基本方程式：流体的物理性质，静止流体的压力，流体静力学基本方程式，流体静力学基本方程式的应用； 流体流动的基本方程：流量、流速、稳态流动、非稳态流动的概念，连续性方程，柏努利方程，柏努利方程的应用； 流体流动现象：流体流动类型，雷诺数，管内流体速度分布，边界层的概念； 流体在管内的流动阻力：直管阻力，局部阻力，总能量损失； 管路计算：简单管路计算，复杂管路计算； 流量测量：测速管，孔板流量计，文丘里流量计，转子流量计。 2．重点、难点 重点： 流体静力学方程、连续性方程、柏努利方程及其应用，流体在管内流动的阻力损失计算，简单管路计算，流量测量。 难点： 流动阻力产生的原因，复杂管路计算，湍流的特征，边界层概念。 3．教学基本要求 了解层流与湍流的特征，管流速度分布公式及应用，测速管、孔板流量计的计算； 理解边界层概念； 掌握流体静力学方程、连续性方程、柏努利方程及其应用；流动型态及其判断，雷诺准数的物理意义，流动阻力产生的原因，流体在管内流动的机械能损失计算；简单及复杂管路计算；液柱压差计、测速管、孔板流量计及转子流量计的工作原理、基本结构。 第二章 流体输送机械 1．教学内容 离心泵：工作原理，主要部件，离心泵的基本方程式，主要性能参数，特性曲线，允许安装高度，工作点，流量调节，选型与使用； 其它类型液体输送机械：往复泵，旋转泵，旋涡泵，各类泵性能比较； 气体输送和压缩机械：离心通风机、鼓风机、压缩机，旋转鼓风机、压缩机，往复压缩机，真空泵。 2．重点、难点 重点： 离心泵结构、工作原理、性能参数、特性曲线及应用，离心泵工作点及流量调节，离心泵工作要点及选型计算。 难点： 吸上真空度与气蚀余量，离心泵安装高度的确定。 3．教学基本要求 了解往复泵的结构、工作原理、性能参数、特性曲线、操作要点及应用；离心通风机的性能参数、特性曲线与选用原则； 理解计量泵、齿轮泵、螺杆泵的工作原理、正位移特性，往复压缩机和真空泵的工作原理与选用原则； 掌握离心泵结构、工作原理、性能参数、特性曲线及应用，管路特性曲线，离心泵工作特点及流量调节，吸上真空度与气蚀余量，离心泵安装高度的确定，离心泵工作要点及选型计算。 第三章 非均相物系的分离 1．教学内容 颗粒及颗粒床层的特性，流体通过床层的压降； 沉降分离：重力沉降，离心沉降； 过滤：过滤基本方程式，恒压过滤，恒速过滤，过滤常数的测定，过滤设备，过滤机的生产能力。 2．重点、难点 重点： 重力沉降速度的计算，降尘室，离心沉降速度的计算，旋风分离器的性能及选型，过滤基本方程式，过滤计算，过滤设备的基本结构及特点。 难点： 颗粒床层的特性，旋风分离器的性能及选型。 3．教学基本要求 了解沉降槽结构及工作原理； 理解旋风分离器的操作原理、性能及选型，过滤设备的基本结构及特点，颗粒的大小及形状，颗粒群的粒度分布及平均粒径，颗粒床层的空隙率、比表面积； 掌握重力沉降速度的计算，降尘室结构、工作原理及计算；离心沉降速度的计算，过滤基本方程式，过滤计算。 第四章 传热 1．教学内容 概述：传热的基本方式，冷热流体热交换方式，传热速率、热通量、稳态传热、非稳态传热的概念，载热体及其选择； 热传导：傅立叶定律，导热系数，通过平壁的稳态热传导，通过圆筒壁的稳态热传导； 对流传热概述：对流传热速率方程，对流传热系数，对流传热机理； 传热过程计算：热量衡算，总传热速率微分方程，总传热系数，平均温度差，总传热速率方程，总传热速率方程的应用，传热单元数法； 对流传热系数关联式：影响对流传热系数的因素，对流传热过程的量纲分析，流体无相变时的对流传热系数，流体有相变时的对流传热系数，壁温的估算； 换热器：间壁式换热器的类型，管壳式换热器的设计与选型，传热的强化途径 2．重点、难点 重点： 平壁及园筒壁一维稳态热传导计算；对流传热基本原理，影响对流传热的主要因素；传热速率方程与热负荷计算，平均传热温差计算，总传热系数计算及分析。 难点： 正确选用对流传热α计算式，蒸汽冷凝、液体沸腾对流传热系数计算，列管式换热器结构特点及选型计算。 3．教学基本要求 了解各种换热器的结构特点及应用； 理解蒸汽冷凝