《化工原理D》課程教學(xué)大綱（本科）

1、化工原理DPrinciples of Chemical Engineering D課程代碼：13410081學(xué) 分：2.5學(xué) 時：40學(xué)時（其中課堂教學(xué)學(xué)時：40實驗學(xué)時：0上機學(xué)時：。課程實踐學(xué)時: 0）先修課程：高等數(shù)學(xué)、物理化學(xué)、普通物理、化工設(shè)備機械基礎(chǔ)等適用專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)教 材：化工原理（上、下），陳敏恒主編 化學(xué)工業(yè)出版社，2015年第四 版。一、課程性質(zhì)和課程目標(biāo)（一）課程性質(zhì)化工原理是化學(xué)工程與工藝類及其相近專業(yè)的一門主干課，屬于基礎(chǔ)技術(shù)課程。它在基礎(chǔ)課和專業(yè) 課之間起著承前啟后、由理及工的橋梁作用。它是以化工類型生產(chǎn)過程中的物理加工過程為背景，講 授按其操作原理的共性歸

2、納成的假設(shè)干“單元操作”?；ぴ韺俟た瓶茖W(xué)，用自然科學(xué)的原理考察、解 決和處理工程實際問題，研究方法主要是理論解析和在理論指導(dǎo)下的實驗研究。本課程強調(diào)工程觀 點、定量運算、實驗技能和設(shè)計能力的訓(xùn)練，強調(diào)理論與實際的結(jié)合，提高分析問題、解決問題的能 力。（-）課程目標(biāo)通過本課程的理論教學(xué)，使學(xué)生具備以下能力：.掌握運用化工單元操作的基本原理，根據(jù)各單元操作在技術(shù)上和經(jīng)濟上的特點，進行工藝路線 的選擇，以適應(yīng)指定物系的特征。.掌握典型設(shè)備的構(gòu)造、性能及操作原理，根據(jù)設(shè)備在技術(shù)上和經(jīng)濟上的特點，進行適用設(shè)備的 最正確選擇，經(jīng)濟而有效地滿足工藝要求。.掌握化工單元操作過程的基本計算和典型設(shè)備的設(shè)計方

3、法，能夠進行過程及設(shè)備的工藝計算。在缺乏數(shù)據(jù)的情況下，能夠組織實驗以取得必要的設(shè)計數(shù)據(jù)。.能夠?qū)ふ疫m宜的操作條件以適應(yīng)生產(chǎn)的不同要求，探索強化過程的方向及改進設(shè)備的途徑，在 操作發(fā)生故障時如何尋找分析故障的緣由并解決產(chǎn)生的問題。（三）課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點的對應(yīng)關(guān)系本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求指標(biāo)點1-1、1-2、1-3、1-4。.畢業(yè)要求1-1:能夠針對一個系統(tǒng)或過程建立合適的數(shù)學(xué)模型，并利用適宜的邊界條件求解。.畢業(yè)要求1-2:能夠?qū)⒆匀豢茖W(xué)知識用于工程問題的分析與表述。.畢業(yè)要求1-3:能夠?qū)⒐こ袒A(chǔ)和專業(yè)知識用于尋找工程問題的解決途徑并加以改進。.畢業(yè)要求1-4:能夠?qū)I(yè)知

4、識知識用于過程極限的判別和途徑優(yōu)化。畢業(yè)要求指焉課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4畢業(yè)要求1-1LHML畢業(yè)要求1-2HLLL畢業(yè)要求1-3LLHH畢業(yè)要求1-4LLLH二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求緒論（一）課程內(nèi)容.化工生產(chǎn)過程介紹；.化工單元操作及其分類A.物料的增壓、減壓和輸送；例：流體流動及流體輸送機械。B.物料的混合或分散；例：液體攪拌、固體溶解、氣體擴散。C.物料的加熱或冷卻；例：傳熱、蒸發(fā)、冷卻等。D.非均相混合物的別離；例：過濾、沉降、干燥等。E.均相混合物的別離；例：精鐳、吸收、結(jié)晶等。,化工原理課程的兩條主線A.傳遞過程：質(zhì)量傳遞、熱量傳遞、動量傳遞；B.研究方法：實驗研究

5、方法、數(shù)學(xué)模型方法；（-）教學(xué)要求.了解本課程的性質(zhì)、研究對象與方法、任務(wù)；.掌握學(xué)習(xí)本課程的幾個基礎(chǔ)概念：質(zhì)量衡算、能量衡算、過程速率,了解研究化工基本過程的意義及其在化工類型生產(chǎn)過程中的作用與分類；（三）重點與難點重點掌握化工單元操作及其分類。第一章流體流動（一）課程內(nèi)容.流體靜力學(xué) 流體的密度、靜壓能、流體靜力學(xué)基本方程式及其應(yīng)用；.流體動力學(xué) 流量、流速、穩(wěn)定流動與不穩(wěn)定流動、連續(xù)性方程式、伯努利方程式及其應(yīng)用.流動類型流體粘度與牛頓粘性定律，流動形態(tài)與雷諾準數(shù)、滯流與湍流；.流體在管內(nèi)的流動阻力 直管阻力、層流、湍流流動阻力、局部阻力的計算；.管路計算與流量測量 簡單管路、并聯(lián)管路、

6、單聯(lián)管路、分支管路、畢托管、孔板、文丘里 管、轉(zhuǎn)子流量計。（二）教學(xué)要求. 了解流體流動的基本概念：定態(tài)流動、流線與軌線、系統(tǒng)與控制體、體積力和外表力、壓強能 等；.熟練地掌握流體流動的基本規(guī)律：靜力學(xué)基本方程、連續(xù)性方程、伯努利方程、機械能衡算及 其應(yīng)用；. 了解管路的材料和構(gòu)成、管件、閥門的作用和規(guī)格等實際方面的知識，了解流體的兩種流動類 型，了解因次分析的基本概念及其應(yīng)用；.熟練掌握流體在管路中流動的阻力損失計算以及管路計算、輸送設(shè)備的功率計算等；.了解管路中流速和流量的測定所使用儀表的原理、構(gòu)造和性能（三）重點與難點L重點掌握流體靜力學(xué)方程、伯努利方程、阻力損失計算、管路計算。.難點是

7、阻力損失計算和管路計算。第二章流體輸送機械（-）課程內(nèi)容.離心泵 工作原理及主要部件，主要性能參數(shù)、特性曲線及其應(yīng)用、流量調(diào)節(jié)、運轉(zhuǎn)與啟動的 考前須知、安裝高度、離心泵的類型與選用；.其它類型泵簡介 往復(fù)泵、計量泵、旋渦泵；.氣體輸送機械簡介 離心式通風(fēng)機、鼓風(fēng)機、往復(fù)式壓縮機、真空泵。（二）教學(xué)要求.了解流體輸送機械的作用原理、簡單構(gòu)造、主要性能參數(shù)及特性曲線；.掌握離心泵的選型、安裝及使用等。. 一般性了解其它類型泵及氣體輸送機械（三）重點與難點.重點掌握離心泵工作原理及主要部件，主要性能參數(shù)、特性曲線及其應(yīng)用、流量調(diào)節(jié)、運轉(zhuǎn)與 啟動的考前須知、安裝高度、離心泵的類型與選用。.難點是離心泵

8、特性曲線與安裝高度計算。第六章傳熱（一）課程內(nèi)容.概述 傳熱過程及基本方式、典型的傳熱設(shè)備；.熱傳導(dǎo)傅立葉定律、導(dǎo)熱系數(shù)、單層及多層平壁、圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)；.對流傳熱對流傳熱過程分析、牛頓冷卻定律、對流傳熱系數(shù)及相關(guān)聯(lián)式、流體在圓形直管內(nèi) 強制對流時對流傳熱系數(shù)的計算；.冷凝與沸騰傳熱沸騰給熱、沸騰給熱過程的強化、蒸汽冷凝給熱、冷凝給熱系數(shù)、影響冷凝 給熱系數(shù)的因素及強化措施；.熱輻射簡介固體輻射、氣體輻射；6,傳熱過程的計算 傳熱過程的數(shù)學(xué)描述及其速率基本方程式、平均溫度差與傳熱系數(shù)的計算、 換熱器的設(shè)計型計算及操作型計算;7.換熱器 間壁式換熱器的類型、管殼式換熱器的設(shè)計及選用、強化傳熱

9、的措施。(二)教學(xué)要求.掌握傳熱過程的基本原理：熱傳導(dǎo)、對流傳熱；. 一般性了解熱輻射；. 了解影響傳熱速率的因素及控制傳熱速率的一般規(guī)律；.掌握傳熱過程的計算方法及列管式換熱器的選型計算；.能夠根據(jù)生產(chǎn)要求選擇適宜的傳熱設(shè)備，強化或削弱熱量傳遞的途徑；(三)重點與難點.重點掌握傅立葉定律、牛頓冷卻定律、對流傳熱系數(shù)計算、傳熱過程的計算。.難點是對流傳熱系數(shù)計算、換熱器的設(shè)計型計算及操作型計算。第九章液體精儲(-)課程內(nèi)容.雙組分溶液的汽液相平衡理想物系和非理想物系的汽液相平衡、揮發(fā)度與相對揮發(fā)度；.平衡蒸鐳與簡單蒸儲.精儲精儲過程及原理、精儲過程的數(shù)學(xué)描述、塔板上過程的數(shù)學(xué)描述、精微過程的兩

10、種解法、 精儲塔的操作方程。4,雙組分精儲塔的計算理論塔板數(shù)的計算、回流比和加料狀態(tài)的選擇、雙組份精微過程的其它 類型、平衡線為直線時理論塔板數(shù)的解析計算；.雙組份精微的操作型計算.間歇精鐳 保持播出液組成恒定的間歇精儲、回流比保持恒定的間歇精儲；,恒沸精儲與萃取精儲(-)教學(xué)要求.復(fù)習(xí)物理化學(xué)中雙組分物系的汽液相平衡內(nèi)容、溶液泡點溫度的計算；.了解簡單蒸儲、平衡蒸儲過程及計算；.掌握精儲原理、并運用精儲原理來分析精儲過程和設(shè)備的影響因素；4,熟練掌握雙組分連續(xù)精儲塔的計算方法：. 一般性了解間歇精謂、恒沸精儲以及萃取精儲等特殊精偏的原理及應(yīng)用場合；（三）重點與難點.重點掌握閃蒸過程計算、精儲

11、塔的逐板計算、雙組分精儲的設(shè)計型計算與操作型計算。.難點是雙組分精微的設(shè)計型計算。三、學(xué)時分配及教學(xué)方法章（按序填 寫）教學(xué)形式及學(xué)時分配主要教學(xué)方法支撐的課程目 標(biāo)課堂 教學(xué)實 驗上 機課程 實踐小 計緒論10001講授法1、2、3第一章1200012講授法、討論法1、3、4第一早40004講授法2、3、4第六章1100011講授法、討論法1、 2、 3、 4第九章1200012講授法、討論法1、3、4合計4000040四、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重備注考勤及學(xué)習(xí)態(tài)度隨機點名，不得無故曠課，上課認真聽講0.05平時作業(yè)、課堂討論1 .作業(yè)完成情況；2.對每章概念、原理 的理解和掌握運用程度，3.作業(yè)的認 真程度等0.