化工原理課程教學(xué)大綱

1、化工原理課程教學(xué)大綱（總學(xué)時數(shù)：64，學(xué)分?jǐn)?shù)：4）一、課程的性質(zhì)、任務(wù)和目的本課程是應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門必修專業(yè)基礎(chǔ)課，講授化工生產(chǎn)過程中主要單元操作的基礎(chǔ)知識，是自然學(xué)科向應(yīng)用學(xué)科過渡的入門課程。通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生熟悉流體流動、傳熱和傳質(zhì)的基本原理，掌握主要單元操作的典型設(shè)備構(gòu)造、操作原理及過程計算，培養(yǎng)學(xué)生運用基礎(chǔ)理論分析和解決化工單元操作中各種工程實際問題的能力，為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和將來從事生產(chǎn)技術(shù)工作打下堅實的基礎(chǔ)。二、課程基本內(nèi)容和要求（一）緒論1. 化工過程與單元操作的概念（理解）2. 單元操作的實質(zhì)與分類（掌握）3. 國際單位制、量綱與量綱一致性方程（了解）4. 混合物濃度及氣

2、體混合物的不同表示方法（理解）5. 物料衡算、能量衡算、平衡關(guān)系、傳遞速率及經(jīng)濟核算的概念（了解）重點：單元操作難點：量綱（二）動量傳遞1. 流體流動(1) 流體密度、比體積與黏度的定義、單位與換算（了解）(2) 流體的壓力、流量與流速及阻力的定義、單位與換算（理解）(3) 穩(wěn)定流動與不穩(wěn)定流動的差異（了解）(4) 流體靜力學(xué)平衡方程、連續(xù)性方程、伯努利方程及其應(yīng)用（掌握）(5) 層流和湍流的基本特征與判別及雷諾準(zhǔn)數(shù)計算（理解）(6) 流體管內(nèi)流速分布特點（了解）(7) 非圓形管當(dāng)量直徑的概念與計算方法（理解）(8) 流體流動阻力的產(chǎn)生原因、分類及計算方法（掌握）(9) 變截面、變壓頭流量計基

3、本結(jié)構(gòu)、特點、測量原理及使用方法（了解）重點：伯努利方程及其應(yīng)用、牛頓粘性定律及其應(yīng)用難點：流體流動阻力的計算2. 流體輸送機械(1) 離心泵的工作原理、構(gòu)造與主要部件（掌握）(2) 離心泵的主要特性參數(shù)與特性曲線的變化特點（理解）(3) 離心泵的特性方程與管路特性方程的關(guān)系（了解）(4) 氣縛現(xiàn)象與汽蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生與預(yù)防（理解）(5) 離心泵工作點的含義與流量調(diào)節(jié)方法（了解）(6) 離心泵安裝高度的計算（掌握）(7) 離心泵的類型、安裝與操作（了解）重點：離心泵主要特性參數(shù)與特性曲線、安裝高度難點：安裝高度、工作點與流量調(diào)節(jié)3. 沉降與過濾(1) 曳力的產(chǎn)生與計算（理解）(2) 重力沉降與離心

4、沉降的過程、特點與沉降速度（掌握）(3) 降塵室與旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)、工作原理（理解）(4) 臨界粒徑的概念與意義（了解）(5) 過濾基本方程及其應(yīng)用（掌握）(6) 板框過濾機與轉(zhuǎn)鼓真空過濾機基本結(jié)構(gòu)、工作原理（了解）重點：沉降速度公式、恒壓過濾方程式、降塵室和旋風(fēng)分離器工作原理難點：臨界粒徑的概念、旋風(fēng)分離器的工作原理（三）熱量傳遞(1) 熱量傳遞方式、傳熱速率與熱流密度、穩(wěn)態(tài)傳熱與非穩(wěn)態(tài)傳熱（理解）(2) 傅里葉定律、牛頓冷卻公式（掌握）(3) 導(dǎo)系數(shù)熱、對流傳熱系數(shù)的定義、特點及影響因素（了解）(4) 平壁和圓筒壁穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)的計算、傳熱推動力與熱阻的概念（掌握）(5) 有相變時的對流傳熱特

5、點（了解）(6) 傳熱速率方程、熱量衡算方程（理解）(7) 傳熱平均溫度差、總傳熱系數(shù)的計算（掌握）(8) 間壁式換熱器的結(jié)構(gòu)與特點、列管式換熱器的選擇（了解）(9) 強化傳熱過程的途徑（了解）重點：傅立葉定律、牛頓冷卻公式、傳熱平均溫度差與總傳熱系數(shù)的計算難點：總傳熱系數(shù)的計算（四）質(zhì)量傳遞1. 吸收(1) 吸收傳質(zhì)的基本原理及流程（了解）(2) 亨利定律及氣液相平衡在吸收中的應(yīng)用（理解）(3) 分子擴散的概念、費克定律、等摩爾反向擴散與單向擴散的本質(zhì)（理解）(4) 分子擴散系數(shù)的定義、溫度與壓力對氣液相擴散系數(shù)的影響（了解）(5) 單相內(nèi)的對流傳質(zhì)與兩相間傳質(zhì)的雙膜理論（理解）(6) 傳質(zhì)

6、系數(shù)、總傳質(zhì)系數(shù)與傳質(zhì)阻力的概念及對應(yīng)關(guān)系（了解）(7) 吸收的物料衡算、操作線方程、吸收劑用量的確定（掌握）(8) 傳質(zhì)單元的概念、傳質(zhì)單元數(shù)和填料層高度的計算（掌握）(9) 填料塔的結(jié)構(gòu)與特性（了解）重點：費克定律、雙膜理論、吸收劑用量的確定、吸收塔填料高度的計算難點：單相傳質(zhì)系數(shù)與總傳質(zhì)系數(shù)的關(guān)系、傳質(zhì)系數(shù)與傳質(zhì)阻力的對應(yīng)關(guān)系2. 蒸餾(1) 拉烏爾定律、理想溶液汽液相平衡及平衡關(guān)系的表達(dá)形式（理解）(2) 精餾原理（掌握）(3) 精餾過程物料衡算、操作線方程、q線方程（掌握）(4) 理論塔板數(shù)、塔板效率的計算（理解）(5) 最小回流比的計算、適宜回流比的確定、全回流操作與計算（掌握）(

7、6) 回流比、進(jìn)料狀態(tài)對精餾過程的影響（理解）(7) 平衡蒸餾、簡單蒸餾、間歇蒸餾、恒沸蒸餾、萃取蒸餾的特點（了解）(8) 板式塔主要類型、結(jié)構(gòu)特點、汽液相接觸狀況及水力學(xué)性能（了解）重點：精餾原理、精餾操作線方程及應(yīng)用、q線方程及應(yīng)用難點：進(jìn)料熱狀態(tài)及其對精餾過程的影響、q線方程及應(yīng)用3. 干燥(1) 干燥操作的分類、基本原理及特點（了解）(2) 濕空氣的濕含量、焓、溫度（理解）(3) 濕空氣的濕度圖構(gòu)造及其應(yīng)用（了解）(4) 干燥過程的物料衡算及應(yīng)用（掌握）(5) 干燥實驗與干燥過程、濕物料中水分存在形態(tài)與分類（掌握）(6) 恒定干燥條件下的干燥速率及干燥時間的計算（理解）(7) 常用干燥

8、器的性能及應(yīng)用范圍（了解）重點：干燥實驗曲線的應(yīng)用、干燥速率與干燥時間的計算難點：濕空氣的濕度圖構(gòu)造及應(yīng)用三、學(xué)時分配表序號內(nèi) 容講授課內(nèi)實驗小計1緒論222流體流動12123流體輸送機械444沉降與過濾665傳熱10106吸收12127蒸餾12128干燥66合 計6464四、有關(guān)說明（一）先修課程高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、化學(xué)、物理化學(xué)等。（二）教學(xué)建議1. 本課程的課堂講授部分應(yīng)充分體現(xiàn)化工專業(yè)相關(guān)理論和實踐的要求，講解做到清晰、透徹、實用。2. 安排學(xué)生自主性的學(xué)習(xí)內(nèi)容，要求學(xué)生利用曾經(jīng)學(xué)習(xí)過的化學(xué)有關(guān)知識來理解本門課程的有關(guān)內(nèi)容，從而提高學(xué)生分析和解決問題的能力。3. 本課程理論內(nèi)容較多，計算較為復(fù)雜，必須布置一定數(shù)量的習(xí)題，以消化課堂知識，提高學(xué)生分析問題、解決問題能力。4. 本課程涉及內(nèi)容較多，在教學(xué)方法和手段等方面，應(yīng)盡量利用多媒體、投影、教學(xué)錄像等輔助教學(xué)手段，以提高本門課程的課堂