《化工原理5（上）》課程教學(xué)大綱

《化工原理5（上）》課程教學(xué)大綱課程基本信息課程編號(hào)A02050020課程名稱化工原理5（上）適用專業(yè)化學(xué)工程與工藝前期課程大學(xué)物理高等數(shù)學(xué)課程類別公共課□基礎(chǔ)課□學(xué)科基礎(chǔ)課（必修▉選修□）專業(yè)基礎(chǔ)課（選修□必修□）專業(yè)課（必修□選修□）總學(xué)時(shí)44實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)總學(xué)分2.75開(kāi)課學(xué)期4二、課程簡(jiǎn)介本課程是林產(chǎn)化工專業(yè)必修學(xué)科基礎(chǔ)課，它是綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、計(jì)算技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)，分析和解決化學(xué)加工類生產(chǎn)中各種物理過(guò)程問(wèn)題的工程學(xué)科。課程以化工傳遞過(guò)程的基本理論和工程方法論為主線，系統(tǒng)闡述化工單元操作的基本原理、過(guò)程計(jì)算、典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能、過(guò)程或設(shè)備的強(qiáng)化途徑等。通過(guò)課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生既熟悉系統(tǒng)理論，又掌握工程技術(shù)，具備單元操作的選擇與開(kāi)發(fā)，設(shè)備的選擇與設(shè)計(jì)，工藝過(guò)程的計(jì)算、操作、調(diào)節(jié)與開(kāi)發(fā)等能力。《PrincipleofChemicalEngineering》isarequiredspecializedbasiccourseforthestudentsofchemicalengineeringandtechnologyspecialty.Thiscourseisalsoaengineeringsubjectabouthowtoanalyzeandsolveallkindsofphysicalprocessinthechemicalindustrybyusingbasicknowledgeobtainedfromsomesubjectssuchasmathematics,physicsandchemistry,etc.Thecoursewillintroducesystematicallysuchcontentsasbasicprinciple,processcalculation,structureandperformanceoftypicalequipmentandmeasurestoenhanceequipmentsandprocessesinallkindsofchemicalunitoperations.Thebasictheoryofchemicaltransferprocessesandthemethodologyofthechemicalengineeringwillrunthroughthewholecourse.Thecoursewillbehelpfultotrainthestudents’someabilitiesincludingofselectinganddevelopingchemicalunitoperations,selectinganddesigningequipments,andcalculation,operation,adjustmentanddevelopmentoftechnologicalprocessesbygraspingtheoreticalknowledgeandengineeringtechnologiesinthiscourse.三、理論教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配緒論（總學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)）了解化工原理課程性質(zhì)；熟悉課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)要求、課程的研究方法；掌握單元操作定義、物理量的單位及單位換算。本章重點(diǎn)：?jiǎn)卧僮鞫x、物理量的單位及單位換算。本章難點(diǎn)：物理量的單位換算。

第一章流體流動(dòng)（本章總學(xué)時(shí)14學(xué)時(shí)）

1.1流體的重要性質(zhì)（1學(xué)時(shí)）1.2流體靜力學(xué)（1學(xué)時(shí)）1.3流體流動(dòng)概述（1學(xué)時(shí)）1.4流體流動(dòng)的基本方程（3學(xué)時(shí)）1.5動(dòng)量傳遞現(xiàn)象（1學(xué)時(shí)）1.6流體在管內(nèi)流動(dòng)的阻力（2學(xué)時(shí)）1.7流體輸送管路的計(jì)算（3學(xué)時(shí)）1.8流量的測(cè)量（2學(xué)時(shí)）了解連續(xù)介質(zhì)假定、非牛頓性流體輸送管路計(jì)算；熟悉流體流動(dòng)型態(tài)，分子及渦流動(dòng)量傳遞原理，對(duì)流動(dòng)量傳遞原理，邊界層分離現(xiàn)象，流速和流量測(cè)量方法；掌握流體的重要性質(zhì)，流體靜力學(xué)方程及其應(yīng)用，流體流動(dòng)有關(guān)概念，連續(xù)性方程及其應(yīng)用，機(jī)械能衡算方程及其應(yīng)用，管內(nèi)摩擦阻力和局部阻力的計(jì)算，簡(jiǎn)單管路、并聯(lián)與分支管路的計(jì)算，氣體等可壓縮性流體輸送管路的計(jì)算。本章重點(diǎn)：流體靜力學(xué)方程及其應(yīng)用，連續(xù)性方程、機(jī)械能衡算方程的物理意義、適用條件及其應(yīng)用，摩擦阻力、局部阻力和總阻力的計(jì)算。本章難點(diǎn)：流體靜力學(xué)方程、連續(xù)性方程、機(jī)械能衡算方程的應(yīng)用。第二章流體輸送機(jī)械（本章總學(xué)時(shí)7學(xué)時(shí)）2.1概述（1學(xué)時(shí)）2.2離心泵（3學(xué)時(shí)）2.3其它類型化工用泵（1學(xué)時(shí)）2.4氣體輸送和壓縮機(jī)械（2學(xué)時(shí)）了解常用液體及氣體輸送機(jī)械的分類；熟悉流體輸送機(jī)械的作用，往復(fù)泵、齒輪泵、螺桿泵、旋渦泵、噴射泵等液體輸送機(jī)械，以及壓縮機(jī)、真空泵等氣體輸送機(jī)械的特性及適用場(chǎng)合；掌握離心泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、性能參數(shù)與特性曲線、安裝、工作點(diǎn)、操作調(diào)節(jié)與選型，離心通風(fēng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、性能參數(shù)與特性曲線、選型。本章重點(diǎn)：離心泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、性能參數(shù)與特性曲線、安裝、工作點(diǎn)、操作調(diào)節(jié)與選型，離心通風(fēng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、性能參數(shù)與特性曲線、選型。本章難點(diǎn)：離心泵的選擇和正確操作。第三章非均相混合物分離及固體流態(tài)化（本章總學(xué)時(shí)7學(xué)時(shí)）3.1沉降分離原理及設(shè)備（2學(xué)時(shí)）3.2過(guò)濾分離原理及設(shè)備（4學(xué)時(shí)）3.3離心機(jī)（1學(xué)時(shí)）3.4固體流態(tài)化（自學(xué)）了解離心機(jī)的類型及應(yīng)用場(chǎng)合，固體流態(tài)化的基本概念，氣力輸送的一般概念；熟悉顆粒和顆粒床層的特性，典型沉降、過(guò)濾設(shè)備的結(jié)構(gòu)特性、應(yīng)用場(chǎng)合，過(guò)濾基本方程式的推導(dǎo)思路，過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定方法，過(guò)濾模式；掌握沉降的基本原理，降塵室的設(shè)計(jì)，旋風(fēng)分離器的選型，過(guò)濾的原理，恒壓過(guò)濾的計(jì)算，過(guò)濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算。本章重點(diǎn)：過(guò)濾的原理，恒壓過(guò)濾的計(jì)算，過(guò)濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算。本章難點(diǎn)：過(guò)濾和過(guò)濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算。第四章傳熱（本章總學(xué)時(shí)8學(xué)時(shí)）

4.1傳熱過(guò)程概述（0.5學(xué)時(shí)）4.2熱傳導(dǎo)（1.5學(xué)時(shí)）4.3換熱器的傳熱計(jì)算（3學(xué)時(shí)）4.4對(duì)流傳熱（1學(xué)時(shí)）4.5輻射傳熱（0.5學(xué)時(shí)）4.6換熱器（1.5學(xué)時(shí)）了解傳熱單元數(shù)法及其應(yīng)用，一般傳熱設(shè)計(jì)的規(guī)范、相關(guān)計(jì)算和設(shè)備選型要注意的問(wèn)題；熟悉熱阻的概念及其應(yīng)用，設(shè)計(jì)型計(jì)算和操作型計(jì)算的特點(diǎn)，平均溫度差法和傳熱單元數(shù)法的特點(diǎn)及適用對(duì)象，量綱分析法，輻射傳熱的基本概念和定律，影響輻射傳熱速率的因素；掌握傳熱的基本方式，間壁式換熱器，熱邊界層、對(duì)流傳熱機(jī)理和對(duì)流傳熱系數(shù)，兩固體間輻射傳熱速率方程及其應(yīng)用。本章重點(diǎn)：?jiǎn)螌?、多層平壁和圓筒壁熱傳導(dǎo)速率方程及其應(yīng)用，換熱器的熱量衡算，總傳熱速率方程，總傳熱系數(shù)的計(jì)算，平均溫度差法傳熱計(jì)算，對(duì)流傳熱系數(shù)影響因素，換熱器的結(jié)構(gòu)型式和強(qiáng)化途徑。本章難點(diǎn)：傳熱計(jì)算。第五章蒸發(fā)（本章總學(xué)時(shí)6學(xué)時(shí)）

5.1概述（0.5學(xué)時(shí)）5.2蒸發(fā)設(shè)備（1.5學(xué)時(shí)）5.3單效蒸發(fā)的計(jì)算（3學(xué)時(shí)）5.4多效蒸發(fā)（1學(xué)時(shí)）了解多效蒸發(fā)的流程，多效蒸發(fā)效數(shù)的限制；熟悉蒸發(fā)與傳熱的內(nèi)在聯(lián)系，蒸發(fā)操作的特點(diǎn)，蒸發(fā)器的基本結(jié)構(gòu)、操作特性和適用場(chǎng)合；掌握蒸發(fā)的原理、工藝目的、操作要點(diǎn)，單效蒸發(fā)的計(jì)算，提高加熱蒸汽經(jīng)濟(jì)性和蒸發(fā)器生產(chǎn)強(qiáng)度的途徑。本章重點(diǎn)：?jiǎn)涡д舭l(fā)的計(jì)算，提高加熱蒸汽經(jīng)濟(jì)性和蒸發(fā)器生產(chǎn)強(qiáng)度的途徑。本章難點(diǎn)：?jiǎn)涡д舭l(fā)的計(jì)算。四、作業(yè)及要求書(shū)面作業(yè)；根據(jù)章節(jié)內(nèi)容及章節(jié)內(nèi)容的重要程度平均每3~4節(jié)課布置一次，每次2~3題；統(tǒng)一上交，統(tǒng)一評(píng)閱。作業(yè)成績(jī)?cè)谡n程成績(jī)中占比20~25%。五、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方式：閉卷筆試。課程成績(jī)的構(gòu)成：總成績(jī)=考試成績(jī)（65~70%）+出勤考核（10%）+平時(shí)作業(yè)（20~25%%）。六、教材及主要參考資料[1]張國(guó)亮，夏清，張鳳寶，等.化工原理(第二版)上冊(cè)[M].北京：高等教育出版社，2010[2]夏清，陳常貴.化工原理(修訂版)上冊(cè)[M].天津：天津大學(xué)出版社，2005[3]蔣維鈞，戴元，顧惠君，等.化工原理(2版)上冊(cè).北京：清華大學(xué)出版社，2003[4]譚天恩，麥本熙，丁惠華.化工原理(2版)上冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2001[5]時(shí)鈞.化學(xué)工程手冊(cè)(上卷)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996[6]柴誠(chéng)敬.化工原理課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)(3版)[M].天津：天津大學(xué)出版社，2007[7]McCabeWL,SmithJC.UnitOperationsofChemicalEngineering(6thed)[M].NewYork:McGrawHillInc,2003