1、 化工原理（A1） 课程教学大纲课程代码：080131009课程英文名称：Unit operation of chemical engineering（A1）课程总学时：48 讲课：40 实验：8 上机：0适用专业：化学工程与工业大纲编写（修订）时间：2010-6-20一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标课程地位：化工原理（A1） 是化工类专业的专业基础课。它处于基础课和专业课之间，起着承前启后的作用，是自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程。教学目标：主要研究流体流动、传热、传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、计算，学会设备的选型及实验研究方法，培养学生
2、运用理论基础分析和解决化工单元操作过程中各种工程实际问题的能力，为专业课的学习和今后的工作打下较坚实的基础。（二）知识、能力及技能方面的基本要求以三种传递现象的基本原理为主线，选择几种典型的单元操作学习，以物料衡算、能量衡算、平衡关系、传递速率、经济核算等五种基本概念为理论依据，掌握单元操作通用的学习方法和分析问题的思路，培养理论联系实际的观点方法，提高单元操作设备的设计计算、操作、选型、实验研究方法与技能，增加以工程技术观点和经济观点来分析和解决工程实际问题的能力。（三）实施说明1教学方法：讲授法、谈论法、演示法、启发法2教学手段：多媒体辅助教学（四）对先修课的要求本课程先修课主要有高等数学
3、、物理、物理化学等。（五）对习题课、实验环节的要求1根据需要对重点、难点章节应安排习题课。2完成大纲中规定的必修实验。包括流体流动阻力测定和流体输送综合实验。（六）课程考核方式1.考核方式：考试2.考核目标：考核学生对化工原理基本概念、基本原理、典型设备及计算掌握情况，考查学生理论联系实际解决实际问题的能力。3.成绩构成：期末考试占 70%、平时考核（包括中期考试、作业、小测验、提问等）占15%、实验占 15%。（七）参考书目化工原理 ，夏清，天津科学技术出版社，2005化工原理 ，谭天恩，化学工业出版社，2004化工原理 ，王志魁编，化学工业出版社，1999 二、中文摘要本课程是化学工程与工
4、艺专业学生必修的主干专业基础课程。课程重点介绍化工单元操作的基本原理、典型设备及其计算。对基本概念的阐述力求严谨，注重理论联系实际并突出工程观点。课程主要内容包括流体流动、流体输送机械、非均相物系的分离、传热、蒸发。本课程将为后续专业课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。三、课程学时分配表序号 教学内容 学时 讲课 实验 上机1 流体流动 14 10 41.1 流体静力学基本方程式 21.2 流体流动的基本方程 21.3 流体流动现象 21.4 流体在管内的流动阻力 21.5 管路计算及流量测量 2流体流动阻力的测定 42 流体输送机械 12 8 42.1 离心泵 42.2 其
5、他类型流体输送机械及气体输送和压缩机械 2习题课 2流体输送综合实验 43 非均相物系的分离 8 83.1 颗粒及颗粒床层的特性 23.2 沉降 23.3 过滤 44 传热 8 84.1 热传导 24.2 对流传热 24.3 传热过程的计算 24.4 辐射传热及换热器 25 蒸发 6 65.1 蒸发设备及单效蒸发 25.2 多效蒸发 2习题课 2合计 48 40 8四、教学内容及基本要求第 1 部分 流体流动 总学时(单位：学时):14 讲课:10 实验:4 上机:0第 1.1 部分 流体静力学基本方程（讲课 2 学时）具体内容:1）明确本课程的内容、性质和任务；2）掌握物理量的单位及换算；3
6、）掌握不同基准下压力的表示方法；4）理解流体静力学方程式的推导；5）掌握流体流力学方程式的应用。重 点:流体静力学方程及其应用习 题：流体静力学方程的应用第 1.2 部分 流体流动的基本方程（讲课 2 学时）具体内容:1）掌握流量和流速的概念及相互关系；2）理解稳态流动和非稳态流动；3）掌握连续性方程及应用；4）理解柏努利方程的推导；5）掌握柏努利方程的应用。重 点:流量和流速的概念及相互关系；连续性方程；柏努利方程。难 点：柏努利方程的推导及应用习 题：柏努利方程的应用第 1.3 部分 流体流动现象（讲课 2 学时）具体内容:1）掌握牛顿黏性定律及黏度的定义、单位及物理意义；2）掌握流体流动
7、类型及其判据； 3）理解不同类型的流体在圆管内流动时的速度分布特点； 4）了解边界层的概念。重 点:黏度的定义、单位及意义；流动类型及判据。习 题：流动类型及判据第 1.4 部分 流体在管内的流动阻力（讲课 2 学时）具体内容:1）掌握流体在直管中的流动阻力计算方法；2）理解量纲分析法；3）掌握管路上局部阻力的计算方法；重 点:流体在直管中的流动阻力及局部阻力的计算难 点：量纲分析法习 题：流体流动阻力的计算第 1.5 部分 管路计算及流量测量（讲课 2 学时）具体内容:1）掌握简单管路的计算；2）理解复杂管路计算的原则；3）熟悉常见的流量计类型及基本原理；重 点:简单管路的计算难 点：复杂管
8、路的计算习 题：简单管路的计算实 验：流体流动阻力的测定（4 学时）第 2 部分 流体输送机械 总学时(单位：学时):12 讲课:8 实验:4 上机:0第 2.1 部分 离心泵（讲课 4 学时）具体内容：1）掌握离心泵的工作原理和主要部件；2）理解离心泵的基本方程式；3）掌握离心泵的主要性能参数和特性曲线；4）掌握离心泵的汽蚀现象和允许安装高度；5）掌握离心泵的工作点与流量调节；6）熟悉离心泵的类型，理解离心泵的选择及使用要点。 重 点：离心泵的工作原理；离心泵的主要性能参数；离心泵的特性曲线；离心泵的工作点和流量调节；离心泵的汽蚀现象与安装高度。难 点：离心泵的工作点和流量调节；离心泵的汽蚀
9、现象与安装高度。习 题：离心泵的的工作点和流量调节；离心泵的安装高度。实 验：流体输送综合实验（4 学时）第 2.2 部分 其他类型液体输送机械及气体输送和压缩机械（讲课 2 学时）具体内容：1）了解常见的其他类型化工用泵及工作原理；2）掌握往复泵的主要流量调节方法；3）了解气体输送机械的类型及工作原理。重 点：往复泵的主要流量调节方法第 3 部分 非均相物系的分离 总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0第 3.1 部分 颗粒及颗粒床层的特性（讲课 2 学时）具体内容：1）理解颗粒及颗粒床层的特性；2）理解流体通过床层流动的压降。第 3.2 部分 沉降（讲课 2 学时）具体内容
10、：1）掌握重力沉降的操作原理及相关计算；2）理解离心沉降的操作原理及旋风分离器的计算；重 点：重力沉降的计算难 点：旋风分离器的性能习 题：重力沉降的计算第 3.3 部分 过滤（讲课 4 学时）具体内容：1）掌握过滤操作的基本概念；2）理解过滤基本方程式的推导；3）掌握恒压过滤的计算；4）理解恒速过滤的计算；5）掌握常见的过滤设备类型、特点及相关计算；6）了解离心机的操作原理及设备类型。重 点：恒压过滤的计算难 点：恒速过滤习 题：恒压过滤的计算第 4 部分 传热 总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0第 4.1 部分 热传导（讲课 2 学时）具体内容：1）了解热量传递的基本方
11、式；2）掌握热传导的基本定律；3）理解热导率的定义、单位、物理意义及影响因素；4）掌握平壁及圆筒壁的稳态热传导计算。重 点：平壁及圆筒壁的稳态热传导计算习 题：平壁及圆筒壁的稳态热传导计算第 4.2 部分 对流传热（讲课 2 学时）具体内容：1）掌握对流传热速率方程； 2）理解对流传热机理；3）了解对流传热的影响因素；4）理解对流传热过程的量纲分析、相关无因次准数的符号及意义；5）了解蒸汽冷凝方式及特点，影响冷凝传热的因素；6）了解液体沸腾的两种情况，影响沸腾传热的因素；7）了解各种情况下对流传热系数的经验关联式，并会应用。重 点：对流传热机理；对流传热系数关联式的选择和应用难 点：对流传热机
12、理习 题：对流传热系数的计算第 4.3 部分 传热过程的计算（讲课 2 学时）具体内容：1）掌握两流体间传热过程的热量衡算；2）掌握对数平均温差的计算；3）掌握总传热系数的计算；4）掌握传热速率方程的应用；5）理解两流体间传热过程的分析。重 点：两流体间传热过程的计算难 点：两流体间传热过程的分析习 题：两流体间传热过程的计算第 4.部分 辐射传热及换热器（讲课 2 学时）具体内容：1）掌握辐射传热的基本概念；2）理解物体的辐射能力和有关的定律；3）理解两固体间的辐射传热计算；4）了解换热器的类型及结构特点，掌握列管式换热器的分类；5）了解列管式换热器设计计算中的有关问题；6）熟悉标准系列换热
13、器选型的一般步骤；7）理解强化传热的途径。重 点：列管式换热器的分类；列管式换热器流径的选择；强化传热的途径。习 题：换热器的设计计算第 5 部分 蒸发总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0第 5.1 部分 蒸发设备及单效蒸发（讲课 2 学时）具体内容：1）了解蒸发器的结构及蒸发器的选型；2）掌握单效蒸发的计算。重 点：溶液的沸点和温度差损失；单效蒸发的计算。难 点：溶液的沸点和温度差损失习 题：单效蒸发的计算第 5.2 部分 多效蒸发（讲课 2 学时）具体内容：1）了解多效蒸发的操作流程；2）理解多效蒸发的计算；3）掌握多效蒸发和单效蒸发的比较。重 点：多效蒸发和单效蒸发的比较编写人： 李莉 宋颖韬 党明岩 审核人：陈维民 批准人：赵平
