(全) 学习指导：化工专业化工原理课程

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1、化学工程与工艺专业化工原理课程学习指导课程教学内容结构层次、学时及知识点划分说明：化工原理课程是化工专业的一门主要技术基础课程，该课程的性质就是应用物理学、化学和数学等基础知识研究分析化工单元操作的原理及设备。教学内容所涉及的知识广泛，学习内容多。因此，将教学内容进行结构层次划分，各层内容进行知识点划分，教学时数规划，有助于教与学。带※符号的为理论性较强的知识，带★符号的为知识点。但要指出，在教与学中，均应对于课程的整体进行系统性的掌握。绪论（2学时）化工生产过程与单元操作、化学工程与化工原理等概念及关系；课程的性质和任务；※课程内容的常用研究方法；★物料衡算和热量衡算；单位制和单

2、位换算。第1章流体流动（14学时）第1讲：流体的考察方法、流体流动的考察方法。流体静力学：静压强的概念及其特性；流体流动中机械能的概念；※静压强在空间的分布（流体静力学方程式的导出）。第2讲：静压强的表示方法及测定方法。★流体静力学方程式的应用。流体流动中的守恒原理：质量守恒（连续性方程）、※机械能守恒（流体动力学方程式的导出）。第3讲：★机械能守恒式的基本应用。★流体流动中的动量守恒。流体流动的内部结构：★流动型态；边界层的形成与脱离现象。第4讲：★圆管内流体层流流动的数学描述（速度分布、剪应力的分布）。阻力损失的概念；★流体层流流动时阻力损失的计算式（范宁公式）。第5讲：※圆直

3、管内流体湍流流动时阻力损失的实验研究方法。局部阻力损失的计算。第6讲：★管路（包括串联管路、并联管路）的计算：设计型管路的计算；操作型管路的计算（管路中阻力变化对流体流动的影响）；举例。第7讲：★流体流速和流量的测定：毕托管；孔板流量计；转子流量计。第2章流体输送机械（6学时）第1讲：流体输送机械的分类。离心泵：构造、工作原理、性能参数、★特性曲线。★管路的特性曲线。第2讲：★离心泵的工作点；★离心泵的串联操作；★离心泵的并联操作。离心泵的汽蚀现象；※汽蚀余量的概念。第3讲：★离心泵安装高度的计算。★离心泵的选型参数；离心泵的操作。※往复泵的性能参数；往复泵的操作。★离心式风机的选

4、型参数。第3章液体搅拌（2学时）（选学）概述：★搅拌器的类型、混合效果的度量、搅拌器的两个功能。★几种常用搅拌器的性能、强化湍动的措施。★搅拌功率：搅拌器的混合效果与功率消耗、功率曲线、搅拌功率的分配、搅拌器放大时可供选择的准则。第4章流体通过颗粒层的流动（6学时）第1讲：概述：工业上流体通过颗粒层的流动的实例。颗粒床层的特性：单颗粒的特性、床层特性。★流体通过固定床的压降：※床层的简化物理模型、※流体压降的数学模型。第2讲：过滤原理及设备：过滤原理、过滤设备及操作。★过滤过程计算：过滤过程的数学描述。第3讲：过滤的方式：恒压过滤、恒速过滤、先恒速后恒压的过滤。★间歇过滤的滤液量与

5、过滤时间的关系、洗涤速率与洗涤时间；★间歇过滤最佳时间分配的问题。48第4讲：★连续过滤过程的计算。※离心过滤设备介绍。加快过滤速率的途径。第5章颗粒的沉降和固体流态化（6学时）第1讲：概述：化工生产中颗粒的沉降和流态化的实例。※颗粒的沉降运动：重力场中，静止流体中颗粒的自由沉降速度、离心力场中，静止流体中颗粒的自由离心沉降速度。第2讲：沉降分离设备：★重力降尘室（包括多层降尘室）的计算；重力降尘室的除尘效率。★旋风分离器的计算、旋风分离器的除尘效率。第3讲：固体流态化技术：流化床的基本概念、实际的流化现象、★流化床的主要特性、流化床的操作范围、流化质量。第6章传热（14学时）第1

6、讲：概述：化工生产中常见的传热操作方式、载热体、传热速率、传热机理、※牛顿冷却定律。热传导：※傅立叶定律和导热系数，★通过单层平壁和多层平壁的定态导热过程、★通过单层圆筒壁的定态导热过程计算。第2讲：★通过多层圆筒壁的定态导热过程计算。对流给热：※对流给热过程分析、对流给热过程的数学描述、★无相变的对流给热系数的经验关联式。第3讲：沸腾给热及沸腾给热系数，★蒸汽冷凝给热及蒸汽冷凝给热系数、影响蒸汽冷凝给热的因素及强化给热的措施。第4讲：热辐射：单个物体的辐射和吸收特性（Stefan--Boltzmann定律,Kirchhoff定律），黑体和灰体，★两物体组成封闭系统中的辐射换热计算

7、。第5讲：传热过程的计算：传热过程的数学描述（★传热总系数及★传热平均温差的计算）、★传热过程的基本方程式、★换热器的设计型计算。第6讲：★换热器的操作型问题，★传热单元法。※非定态传热过程的拟定态处理。第7讲：换热器：间壁式换热器的类型、★管壳式换热器的设计和选用、强化传热的措施、其它类型的换热器简介第7章蒸发（2学时）单效蒸发操作、多效蒸发操作。★蒸汽的经济性及提高蒸汽的经济性的可行措施，★蒸发设备的生产强度、真空蒸发、★单效蒸发的计算。常用蒸发器、多效蒸发典型流