《化工原理A1》教学大纲.doc

PAGE PAGE 3 《化 工 原 理A1》教学大纲 课程编号： 课程名称：化工原理A1 英文名称：Principles?of?Chemical?Engineering?A1 课程性质：必修 学时/学分：48/3.0 考核方式：闭卷笔试+平时成绩+读书报告 选用教材：《化工原理》（上册），王晓红、田文德编著，化学工业出版社，2011年 先修课程：高等数学、基础化学原理、有机化学、 大学物理 后继课程：分离工程、传递过程原理 适用专业及层次：化学工程与工艺专业及相关专业，本科 一、教学目标 通过本课程教学，使学生具备下列知识和能力： 能够熟练掌握典型化工过程单元操作的基本原理；能够基于单元操作的基本原理，建立复杂工程问题的合适数学模型，分析、解决复杂化学工程问题； 能够熟练掌握典型化工单元操作设备的结构特点；能够针对复杂化学工程问题，设计满足特定需求的单元操作工艺流程。 能够熟练掌握典型化工单元操作设备的工作原理、操作方法；能够针对复杂化学工程问题，阐明其条件、构成、范围和解决目标，设计满足特定需求的单元操作设备； 能够熟练掌握典型单元操作设备的设计计算及选型；能够针对复杂化学工程问题，使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，能选择合适的热力学、过程传递、相平衡和动力学方法对复杂工程问题建模，并进一步对工程问题进行预测与模拟。 二、课程目标与毕业要求的对应关系（表格可以扩展） 毕业要求 指标点 课程目标 1、工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和化学工程与工艺专业知识用于解决复杂工程问题 1-1能用专业知识阐明复杂工程问题的条件、构成、范围和解决目标。 教学目标1 3 1-2 能用数学、自然科学、工程基础和专业知识建立复杂工程问题的合适数学模型。 1-4.能判别复杂工程问题的多种解决方案的优劣和优化途径 2、问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂化学工程问题，以获得有效结论。 2-2能通过自由度分析来判别复杂工程问题的解决途径 教学目标2 4 2-3 能通过相关文献分析来寻找备选方案。 2-4 能应用基本工程原理来筛选备选方案。 5、使用现代工具：能够针对复杂化学工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对复杂化学工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。 5-1 对复杂工程问题建模时，能选择合适的热力学、过程传递、相平衡和动力学方法。 教学目标4 三、教学基本内容 0绪论 化工单元操作的历史梗概；本课程的性质及物料衡算与热量衡算等化工原理研究方法。 第一章：流体流动原理与应用（支撑课程目标1、2） 1.1 流体基本特性 1.2 流体静力学及应用 密度、静压强、流体静力学基本方程式、静力学方程的应用（液柱压差计、液封、液面测量）。 1.3 流体动力学基础 流量与流速、稳态流动与非稳态流动、牛顿粘性定律、粘度、非牛顿流体、流动型态和雷诺准数、管内层流与湍流的比较、边界层概念、流体在圆形管内的速度分布。 1.4 流体流动的质量与能量衡算 连续性方程、柏努利方程、柏努利方程的应用。 1.5 流体流动阻力 圆形直管阻力计算通式、圆形直管内层流流动阻力损失、因次分析法、圆形直管内湍流流动损失、非圆形管内流动阻力、局部阻力、总阻力损失计算通式。 1.6 流体输送管路的计算 管路计算的类型和基本方法（设计型和操作型）、试差法、复杂管路计算（分支、并联）。 1.7 流体动力学在工程上的应用 测速管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。 要求学生：通过本章学习，能够解决管径的选择及管路布置；能估算输送流体所需要的能量、确定流体输送机械的型式及其所需要的功率；测定流体的流速、流量及压强等，能为强化设备操作及设计高效设备提供最适宜的流体流动条件。 第二章 流体输送机械（支撑课程目标1、2、5） 2.1 离心泵 离心泵工作原理及主要构件、基本方程式、主要性能参数、特性曲线、安装高度、工作点及流量调节、组合操作、类型与选用。 2.2 离心式气体输送机械 离心式通风机、离心式压缩机。 2.3 其他类型输送机械 往复泵、计量泵、隔膜泵、齿轮泵、旋涡泵、鼓风机、压缩机、旋转鼓风机、往复压缩机、真空泵。 要求学生：通过本章学习，掌握化工中常用流体输送机械的基本结构、工作原理和操作特性，能够根据生产工艺要求和流体特性，合理地选择和正确操作流体输送机械，并使之在高效下安全可靠运行。 第三章 固体颗粒流体力学基础与机械分离（支撑课程目标1、2、5） 3.1固体颗粒特性 单颗粒、颗粒群的特性、粒径测量。 3.2 固体颗粒在流体中运动时的阻力 单颗粒在流体中的自由沉降速度、阻力系数、流体通过床层