化工原理上册0 绪论.pptVIP

流体力学与传热 化学与化工学院 张亚君 2010.8.30-2011.1.8 教材及参考书 教材 钟理，伍钦，马四朋主编，《化工原理》上册，化学工业出版社 主要参考书 Warren L. McCabe, Julian C. Smith and Peter Harriott. Unit Operations of Chemical Engineering, Seventh Edition. International Edition, McGRAW-HILL. 夏清，陈常贵主编，姚玉英主审，《化工原理》上册，修订版，天津大学出版社。2005年第1版。 姚玉英，陈常贵，柴诚敬编著，《化工原理学习指南》，天津大学出版社，2003年。 课程有关事项 考试 包括期中考试和期末考试，各占总成绩的20%和60% 课后作业 每次课后有2-3题的课后作业，占总成绩的10% 课堂提问 占总成绩的10% 0 绪论 0.1 概述 0.1.1 课程的基本内容 化工生产过程泛指对原料进行化学加工，最终获得有价值产品的生产过程。 化学（生物）反应 （核心） 物理操作：为化学（生物）反应准备适宜的反应条件及将反应物分离提纯而获得最终产品。 单元操作 一、单元操作的分类 遵循流体动力学基本规律的单元操作 流体输送、沉降、过滤、物料混合等。 遵循热量传递的基本规律的单元操作 加热、冷却、冷凝、蒸发。 遵循质量传递基本规律的单元操作 蒸馏、吸收、萃取、吸附、膜分离等。（分离操作） 同时遵循热质传递规律的单元操作 气体的增湿与减湿、结晶、干燥。 二、单元操作的理论 三传理论 动量传递、热量传递、质量传递 动量传递 热量传递 质量传递 0.1.2 课程的研究方法 实验研究方法（经验法） 量纲分析、相似理论、无量纲数群（准数） 数学模拟法（半经验半理论方法） 通过合理简化，建立物理模型，进行数学描述，得到数学模型，通过实验测定模型参数。 解析法 建立数学模型及方程式，直接进行求解。 0.1.3 课程的学习要求 “科学”与“技术”的融合。强调理论联系实际。 单元操作和设备选择的能力； 工程设计能力； 操作和调节生产过程的能力； 过程开发或科学研究能力。 0.2 单位制与单位换算 0.2.1 物理量的单位 基本量和基本单位 长度，时间，质量，温度等 导出量和导出单位 速度，加速度，力等 0.2.2 单位制 国际单位制（SI制） 基本量： 长度（米m） ，质量（千克kg） ，时间（秒s），温度（开尔文K），元素的单位（摩尔mol） 导出量： 力（牛顿N），1N=1kg·m·s-2 功、能和热（焦耳J），1J=1N·m=1kg·m2·s-2 功率，压力（大气压atm，bar)，标准重力加速度(gn) 英制单位制（fps制） 基本量: 长度（英尺ft），质量（磅lbm） ，时间（秒s）, 温度（ °F） 导出量: 重力加速度（gc），1gc=32.174ft·s-2 力（磅lbf），1lbf= 1lbm·gc=32.174 lbm·ft·s-2 压力psi（pound per square inch)，1psi=1lbf·in-2 功率（1hp），1hp=550ft·lbf·s-1 热，功，能（Btu），1Btu·lbm-1·°F-1=1calIT·g-1·°C-1 物理单位制（cgs系统） 基本量 长度（厘米cm） ，质量（克g） ，时间（秒s） 导出量 力（达因dyn），1dyn=1g·cm·s-2 热量（erg），1erg=1dyn·cm 重力加速度（g），1g=980.665cm·s-2 0.2.3 单位换算 CGS制与SI制的关系 1g=1×10-3kg 1cm=1 ×10-2m 1dyn=1g·cm·s-2=1 ×10-5N 1erg=1dyn·cm=1 ×10-7J fps制与SI制的关系 1lbm=0.45359kg 1ft=12inch=0.30480m 1lbf=4.4482N 1ft·lbf=1.35582N·m=1.35582J 1hp=745.7W 1Btu=1.05418 × 103J ToF=32+t1.8oC，1oC=1.8oF 物理量单位的换算