《化工原理4》課程教學(xué)大綱

《化工原理4》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱化工原理（2-1）PrinciplesofChemicalEngineering(2-1)課程編碼CHM111112100開課院部化學(xué)工程學(xué)院課程團隊化工原理教學(xué)團隊學(xué)分3.0課內(nèi)學(xué)時48講授48實驗0上機0實踐0課外學(xué)時48適用專業(yè)能源化學(xué)工程授課語言中文先修課程高等數(shù)學(xué)（2-1）、高等數(shù)學(xué)（2-2）、大學(xué)物理（2-1）、大學(xué)物理（2-2）、物理化學(xué)（2-1）、物理化學(xué)（2-2）課程簡介（必修）《化工原理》課程是工科院?；I(yè)學(xué)生的必修課，是能源化學(xué)工程、化學(xué)工程與工藝等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。其主要任務(wù)是研究石煉油和化工生產(chǎn)中具有共同規(guī)律的各種單元過程的基本原理、典型的設(shè)備結(jié)構(gòu)、性能與操作原理；研究單元過程及其典型設(shè)備的計算方法；通過各種單元過程的操作因素分析，尋找適宜的操作條件，探索強化過程的方向及改進設(shè)備的途徑。通過本課程的學(xué)習(xí)不僅要使學(xué)生牢固地掌握化工生產(chǎn)中各個單元過程的基本理論，同時也要培養(yǎng)學(xué)生具有從工程技術(shù)角度出發(fā)，靈活地運用基本理論，分析和解決各種單元過程中的工程技術(shù)問題的能力；熟練地進行單元過程和設(shè)備的基本計算能力；有一定的實際操作技能和獨立工作的能力。Thecourse"principlesofchemicalengineering"isacompulsorycourseforstudentsmajoringinchemicalengineeringinengineeringcollegesandisaprofessionalbasiccourseforstudentsmajoringinchemicalengineeringandtechnology.Itsmaintaskistostudythebasicprinciples,typicalequipmentstructure,performanceandoperationprinciplesofvariousunitprocesseswithcommonlawsinstoneoilrefiningandchemicalproduction;studythecalculationmethodofunitprocessanditstypicalequipment;Throughtheanalysisofoperatingfactorsofvariousunitprocesses,findsuitableoperatingconditions,explorethedirectionofstrengtheningprocessandwaystoimproveequipment.Throughthestudyofthiscourse,studentsshouldnotonlyfirmlymasterthebasictheoriesofeachunitprocessinchemicalproduction,butalsocultivatestudents'abilitytoflexiblyapplythebasictheoriesfromtheperspectiveofengineeringtechnology,abilitytoanalyzeandsolveengineeringandtechnicalproblemsinvariousunitprocesses;Proficientinbasiccalculationofunitprocessesandequipment;Havecertainpracticalskillsandtheabilitytoworkindependently.負責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業(yè)要求指標點任務(wù)自選1M1目標1：牢固掌握單元過程的基本理論和基本知識。是1.22M2目標2：從工程技術(shù)角度出發(fā)，靈活運用基本理論，分析和解決各種單元過程中的工程技術(shù)問題，能夠利用科學(xué)的方法論對復(fù)雜化學(xué)工程問題進行分析，并綜合運用各種手段尋求解決方案。是1.33M3目標3：采用辯證的方法，運用基本理論及多種信息技術(shù)對工程實際問題進行分析比較，對多方案進行比選，確定解決和替代方案。是2.24M4目標4：熟練進行單元過程和設(shè)備的計算、選型及分析，可運用多種手段對單元過程集成流程進行分析和優(yōu)化。是3.25M5目標5：能夠利用信息平臺及電子技術(shù)等手段進行自主學(xué)習(xí)，及時了解課程相關(guān)內(nèi)容的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。是12.2三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)時課外環(huán)節(jié)1第0章第0章緒論重點難點：單位換算M12講授2作業(yè)2第1章第1章流體流動通過本章內(nèi)容學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握有關(guān)流體流動這一單元操作的基本原理，流體流動的阻力損失計算，管路的設(shè)計及計算。本章重點難點：流體靜力學(xué)方程、柏努利方程及其應(yīng)用、摩擦阻力的計算、管路計算////31.11.1流體及其主要物理性質(zhì)流體及其主要物理性質(zhì)M10.5講授/作業(yè)41.21.2流體靜力學(xué)流體的靜壓強、流體靜力學(xué)基本方程式、流體靜力學(xué)基本方程式的應(yīng)用。M1,M21.5講授2作業(yè)51.31.3流體動力學(xué)概述、物料衡算——連續(xù)性方程、總能量衡算、機械能衡算——柏努利方程及其應(yīng)用。M1,M2,M34講授2作業(yè)61.41.4．流體在管內(nèi)的流動阻力流體流動型態(tài)、邊界層概念、因次分析方法、直管阻力損失和局部阻力損失及其計算。M1,M2,M3,M4,M54講授/討論2作業(yè)/大作業(yè)71.51.5．管路計算簡單管路計算、復(fù)雜管路計算。M2,M32講授/討論2作業(yè)81.61.6．流量測量孔板流量計、文丘里流量計、轉(zhuǎn)子流量計、測速管的測量原理及其應(yīng)用。M2,M3,M42講授2作業(yè)/測驗9第2章第2章流體輸送機械通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握流體輸送機械的基本原理，輸送機械的選型設(shè)計及其操作調(diào)節(jié)。本章重點難點：離心泵的結(jié)構(gòu)和工作原理、工作點及流量調(diào)節(jié)、離心泵的選型。////102.12.1．液體輸送機械離心泵的操作原理、離心泵的主要性能參數(shù)、離心泵的理論壓頭與實際壓頭、離心泵的特性曲線、離心泵的安裝高度、離心泵的工作點、離心泵的選用、安裝和操作；往復(fù)泵、其它類型的泵。M1,M2,M3,M4,M54講授4作業(yè)/自學(xué)112.22.2．氣體輸送機械（自學(xué)）通風(fēng)機、鼓風(fēng)機、壓縮機、真空泵的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用。M1,M4,M50/2自學(xué)/大作業(yè)12第3章第3章非均相物系的分離通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握非均相物系分離這一單元操作的基本原理，熟悉相關(guān)典型設(shè)備，并能對其進行設(shè)計，包括降塵室、旋風(fēng)分離器、過濾機等的設(shè)計計算。本章重點難點：沉降過程的基本原理、降塵室、旋風(fēng)分離器的工作原理及計算；過濾基本方程、典型過濾設(shè)備、過濾計算。////133.13.1．顆粒與顆粒床層的特性顆粒與顆粒床層的特性M10.5講授//143.23.2．沉降重力沉降及設(shè)備、離心沉降及設(shè)備的結(jié)構(gòu)及其計算。M1,M2,M42.5講授2作業(yè)153.33.3．過濾過濾的基本概念、過濾基本方程、板框過濾機結(jié)構(gòu)、工作原理及其操作、過濾計算，連續(xù)過濾設(shè)備簡介。M1,M2,M3,M4,M55講授/討論4作業(yè)/測驗16第4章第4章固體流態(tài)化和氣力輸送通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解廣泛應(yīng)用于煉化行業(yè)的固體流態(tài)化這一單元操作的基本原理、特點，掌握流體與固體顆粒間發(fā)生相對運動的基本規(guī)律。本章重點難點：固體流態(tài)化的概念、特性及應(yīng)用。////174.14.1．固體流態(tài)化流化床基本概念及現(xiàn)象、流化床的主要特性、流化床的操作及應(yīng)用。M1,M2,M53講授2作業(yè)/自學(xué)184.24.2．氣力輸送簡介氣力輸送簡介M1,M51/2期中考試19第5章第5章傳熱通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握有關(guān)導(dǎo)熱、對流及輻射傳熱的基本理論，流體在間壁式換熱器兩側(cè)的傳熱計算，為換熱器和加熱爐的設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。本章重點難點：傅立葉定律、穩(wěn)定導(dǎo)熱計算、牛頓冷卻定律、對流傳熱系數(shù)的計算、間壁兩側(cè)流體的傳熱計算、輻射傳熱基本理論。////205.15.1．概述熱量專遞的基本方式，穩(wěn)定傳熱與不穩(wěn)定傳熱，傳熱在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用M11講授//215.25.2．導(dǎo)熱導(dǎo)熱速率方程、導(dǎo)熱系數(shù)、平壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱、圓筒壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱。M1,M2,M32講授2作業(yè)225.35.3．對流傳熱對流傳熱速率方程──牛頓冷卻定律、影響對流傳熱膜系數(shù)的因素；對流傳熱膜系數(shù)的準數(shù)關(guān)聯(lián)式及其應(yīng)用。M1,M22講授2作業(yè)235.45.4．沸騰與冷凝給熱介紹沸騰與冷凝給熱M1,M21講授//245.55.5．兩流體間傳熱計算熱量衡算方程、傳熱速率方程、總傳熱系數(shù)、平均溫度差、傳熱單元計算、綜合傳熱及設(shè)備熱損失的計算。M1,M2,M3,M4,M54講授/討論4作業(yè)255.65.6.輻射傳熱基礎(chǔ)熱輻射的基本概念及黑體輻射定律、角系數(shù)的概念及性質(zhì)、黑表面間的輻射換熱、灰表面間的輻射換熱M1,M2,M52講授2作業(yè)/自學(xué)/測驗26第6章第6章?lián)Q熱器與管式加熱爐通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生熟悉目前廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)的各種換熱設(shè)備，包括結(jié)構(gòu)、特點及其應(yīng)用范圍，掌握管殼式換熱器的設(shè)計、選型及校核，了解管式加熱爐的基本結(jié)構(gòu)及基本概念。本章重點難點：列管式換熱器的基本結(jié)構(gòu)、設(shè)計及選用。////276.16.1．間壁式換熱器的類型介紹間壁式換熱器的類型及用途M1,M50/2作業(yè)、自學(xué)286.26.2．列管式換熱器列管式換熱器的基本結(jié)構(gòu)、標準系列、列管式換熱器的選用及校核計算M1,M2,M3,M4,M52講授3自學(xué)296.36.3．傳熱過程的強化及新型換熱器簡介介紹強化傳熱的方法及部分新型換熱器M1,M3,M50/2自學(xué)/大作業(yè)306.46.4．管式加熱爐概述管式加熱爐的基本結(jié)構(gòu)及性能指標、燃料的發(fā)熱值、理論空氣用量及過?？諝庀禂?shù)、全爐熱效率、管式加熱爐的計算簡介。M1,M42講授3自學(xué)四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細節(jié)總評占比1平時作業(yè)1.每周布置3~4道題目，平均每次課1道題以上。2.成績采用十分制，根據(jù)作業(yè)完成準確性、是否按時上交、是否獨立完成評分。3.考核學(xué)生對單元操作基本知識的掌握能力，學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力。題型主要為分析和計算題。15%2階段測試1.根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)置3~4次階段測試。2.成績采用百分制，根據(jù)實際完成情況評分。3.采用隨堂測驗或者網(wǎng)絡(luò)隨機抽題的形式進行考察。主要考察學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握程度及對特定工程問題的處理能力。15%3大作業(yè)1.通過多種信息手段查閱文獻或調(diào)研，對給定的問題進行研究探索，以課程報告或PPT課件的形式提交解決方案。2.根據(jù)提交課程報告或者課件的質(zhì)量進行評分。10%4期末考試1.閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2.主要考核學(xué)生對單元操作基本知識的掌握能力，學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力，題型主要有填空選擇題、簡答分析題、計算題等。50%5考勤及課堂表現(xiàn)隨機點名、刷卡點名等，同時隨機檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問題情況。10%五、評分細則序號課程目標考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時作業(yè)20%A-獨立思考、按時完成，作圖規(guī)范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準確。B-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準確。C-獨立思考、按時完成，作圖基本規(guī)范，解題思路基本清晰、步驟基本完整、答案基本準確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂。2M1階段測試20%（見試卷評分標準）3M1期末考試30%（見試卷評分標準）4M1大作業(yè)20%A-在規(guī)定時限內(nèi)提交課程論文或課件；態(tài)度認真，內(nèi)容重復(fù)率不超過20%；格式規(guī)范，論述充分，能在總結(jié)文獻基礎(chǔ)上對問題提出自己的見解和認識。B-按時提交課程論文或課件，最遲不超出規(guī)定時限2天；內(nèi)容重復(fù)率在20%-30%；格式規(guī)范，能對問題進行充分論述。C-能基本按時提交課程論文或課件，最遲不超出規(guī)定時限一周；內(nèi)容重復(fù)率在30%-50%；格式基本規(guī)范，能對問題進行一般程度的論述。D-提交課程論文或課件不及時，超出規(guī)定時限一周以上；態(tài)度不認真，內(nèi)容重復(fù)率超過50%或者與其他同學(xué)雷同；格式結(jié)構(gòu)混亂，不能對問題進行充分論述。5M1考勤及課堂表現(xiàn)10%A-全勤，上課精神狀態(tài)飽滿，回答問題準確。B-無故缺勤1次，上課精神狀態(tài)良好，問題回答較好。C-無故缺勤2-3次，上課精神狀態(tài)一般，能基本正確回答問題。D-無故缺勤3次以上，上課精神狀態(tài)較差，不能準確回答問題。6M2平時作業(yè)30%A-獨立思考、按時完成，作圖規(guī)范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準確。B-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準確。C-獨立思考、按時完成，作圖基本規(guī)范，解題思路基本清晰、步驟基本完整、答案基本準確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂。7M2階段測試30%（見試卷評分標準）8M2期末考試40%（見試卷評分標準）9M3平時作業(yè)30%A-獨立思考、按時完成，作圖規(guī)范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準確。B-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準確。C-獨立思考、按時完成，作圖基本規(guī)范，解題思路基本清晰、步驟基本完整、答案基本準確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂。10M3階段測試30%（見試卷評分標準）11M3期末考試40%（見試卷評分標準）12M4平時作業(yè)40%A-獨立思考、按時完成，作圖規(guī)范，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準確。B-獨立思考、按時完成，作圖比較規(guī)范，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準確。C-獨立思考、按時完成，作圖基本規(guī)范，解題思路基本清晰、步驟基本完整、答案基本準確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂。13M4期末考試60%（見