(6.1)--化工原理（1）每节课的学习任务.doc

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第1次课

绪论

掌握：

（1）化工单元操作的概念、特点和分类；

（2）国际单位制中的基本物理量以及量纲。

熟悉：

（1）化工原理课程的内容和特点；

（2）课程的研究方法；

（3）联系各个单元操作的两条主线。

第一章流体流动

第2-3次课流体的基本性质

掌握：

（1）流体的密度和黏度的定义、单位，影响因素及数据获取；

（2）平板实验与牛顿黏性定律；

（3）压强的定义、表示法及单位换算；

（4）流体的分类方法（每种流体的主要特点）

熟悉：流体的连续性和压缩性

了解：非牛顿型流体

思考题：

（1）试说明粘度的单位及物理意义，并分析温度与压力对流体粘度的影响。

（2）试说明牛顿黏性定律的内容及适用条件；

（3）压强与剪应力的方向及作用面有何不同？

第4次课静力学方程及其应用

掌握：

（1）流体静力学方程的表达形式及其应用；

（2）等压面的选取

熟悉：静力学方程适用的条件；安全液封的概念

思考题：

（1）静力学基本方程应用条件是什么？等压面应如何选择？如何原则选择U形压差计中的指示剂?

（2）采用U形压差计测某阀门前后的压力差，问压差计的读数与U形压差计安装的位置有关吗？

第5次课流体流动概述

掌握：

（1）各种流速的表示方法及换算；

（2）流动型态及其判断，雷诺准数的物理意义及计算；

熟悉：

（1）流体的定常流动与非定常流动特点，会判断；

（2）层流与湍流的特征、本质区别；

（3）管径和流速之间的关系（设计管路时要会用）

思考题：

（1）流体流动有几种类型？判断依据是什么？

（22）雷诺准数的物理意义是什么？

（3）层流与湍流的本质区别是什么?

第6次课流体流动的基本方程——连续性方程

掌握：

（1）质量守恒定律；

（2）连续性方程及其应用条件；

（3）圆管内，不可压缩流体进行定态流动，连续性方程的形式。

思考题：

（1）连续性方程的依据及应用条件是什么？

（2）一定量的流体在圆管内进行稳定流动，管径减少一半，流速如何变化？

第7次课流体流动的基本方程——伯努利方程

掌握：

（1）能量守恒与转化定律

（2）机械能衡算方程以及伯努利方程及其应用

熟悉：

（1）会分析机械能转化与损失情况；

（2）机械能损失的根本原因；

（3）有效功率的计算；

（4）伯努利方程用于气体的条件；

（5）伯努利方程应用的要点

思考题：

（1）伯努利方程的依据及应用条件是什么？应用伯努利方程时，如何选择计算截面及基准面？

（2）伯努利方程有几种表达方式？式中每项的单位及物理意义是什么？

第8次课流体的动量传递现象——层流与分子动量传递、湍流与涡流动量传递

掌握：

（1）分子动量传递的表达式，更深地理解牛顿黏性定律；

（2）湍流的特点；雷诺应力与涡流动量传递的表达式；

（3）圆管内，层流和湍流流动的速度分布公式；速度分布曲线的形状；最大速度与平均速度之间的关系

（4）湍流流体在圆管径向上的分布

熟悉：

（1）层流流动的分子动量传递机理

（2）湍流流动的涡流动量传递机理

思考题：

（1）层流与湍流的本质区别是什么?

（2）流体处于层流流动、湍流流动时，其速度分布曲线分别呈何形状？最大速度与平均速度之间的关系如何？

（3）流体在圆管内湍流流动时，在径向上从管壁到管中心可分为几个区域？

第9次课流体的动量传递现象——边界层与边界层分离

掌握：

（1）边界层概念；

（2）层流内层概念；影响其厚度的因素；

（3）阻力形成的原因

熟悉：

（1）临界距离的概念，影响因素；

（2）圆管内边界层的形成和发展有哪几种情况？分别是什么？

（3）边界层分离的必要条件；举例说明，工程上哪些情况会发生边界层分离。

了解：

（1）边界层分离过程

思考题：

（1）何为边界层？何为主流区？分别有什么样的特点？

（2）何为层流内层？其厚度与哪些因素有关？

（3）边界层分离的必要条件？

第10次课流体在管内的阻力

掌握：

（1）直管阻力和局部阻力产生的原因；

（2）范宁公式（层流和湍流）；

（3）哈根—泊谡叶方程推导及应用；摩擦系数?=64/Re；

（4）局部阻力计算的两种方法；

（5）分析减少流动阻力的方法

熟悉：

（1）莫迪图四个区域及其特点；

（2）当量直径的计算；

（3）管路中总能量损失的计算

了解：

（1）量纲分析方法的原理、依据、结果及应用

思考题：

（1）简述因次分析法的基础与依据，并说明应用因次分析法的目的与局限性。

（2）黏性流体在流动过程中产生直管阻力的原因是什么？产生局部阻力的原因又是什么？

（3）?~Re曲线可分为几个区域？在每个区域?值的大小与哪些因素有关？在各区域中，能量损失与流速u的关系是什么？

（4）流体在圆形直管中流动，若管径一定而将流量增大一倍，则层流时能量损失是原来的多少倍？完全湍流时能量损失又是原来的多少倍？