《化工原理》教学大纲.doc

化工原理化工原理(1)(1)教学大纲教学大纲适用四年制本科食品科学与工程、食品质量与安全、生物工程、制药工程专业 (参考时数：48 学时)一、课程代码一、课程代码 6012349 二、课程的性质、目的二、课程的性质、目的 化工原理(1)课程作为学科必修课，是食品科学与工程、生物工程、制药工程等专 业的专业基础课程，它在基础课与专业课之间，起着承前启后，由“理”过渡到“工”的 桥梁作用。本课程是化工原理理论教学内容的第一部分，主要研究“三传”（动量传 递、热量传递和质量传递）基础理论、主要单元操作的基本原理、典型设备的结构和工艺 计算。通过本课程的学习，使学生获得化学工程学的基础知识和基本技能。本课程强调工 程观点、定量运算、实验技能、设计能力和模拟优化能力的训练，目的在于培养学生分析 和解决工程问题的能力。 本课程在高等数学、物理化学、机械基础等先修课程基础上进行教学，同时开课的有 化工原理实验，后续课程有化工原理(2)、化工原理课程设计及食品机械与设备、发酵工程、 制药工厂设计、生物分离工程等专业课程。 三、课程基本要求三、课程基本要求 1、要求学生熟练掌握各单元操作的基本原理、基本定律、基本计算； 2、能合理选用食品工程、生物工程、制药工程中的常用设备，并能对已有的单元操作设备 和相关工艺进行合理化校核或改进。 四、课程内容四、课程内容绪论 1、化学工程与化工单元操作； 2、本课程的性质内容与任务； 3、因次及单位换算；第一章 流体流动 1、概述 2、流体的物理性质：密度、流体的压力、粘度； 3、流体静力学基本方程式及其应用：流体静力学基本方程式、液柱压力计； 4、在管道内的流体流动：流体的流量和流速、流体的稳定和不稳定流动、流体流动的总物 料衡算、流体流动的能量衡算； 5、管道内流体流动的阻力：流体流动的类型、边界层概念、流体流动阻力、直管阻力、局 部阻力、可压缩时流体流动的阻力、管内流体流动的流速分布； 6、管路计算：管路计算； 7、流量测量：流量测量； 第二章 流体输送设备 1、概述 2、液体输送设备：离心泵、其它类型泵； 3、气体压缩与输送设备：离心式通风机、鼓风机及压缩机、旋转式鼓风机及压缩机、往复 式压缩机、真空泵； 第三章 非均相物系的分离和固体流态化 1、概述；2、颗粒及颗粒床层的特性：颗粒的特性、颗粒床层的特性、流体通过床层的流动； 3、沉降分离：重力沉降、离心沉降； 4、过滤：过滤操作的基本概念、过滤基本方程式、恒压过滤、恒速过滤与先恒速后恒压过 滤、过滤常数的测定、过滤设备； 5、离心分离：离心分离的基本概念、沉降离心机和分离离心机、过滤离心机； 6、固体流态化：流态化的基本概念、流化床的主要特性、流化床的操作范围、提高流化质 量的措施、气力输送简介； 第四章 传热 1、概述：传热的三种基本方式、工业换热方式和典型传热设备、稳定传热和不稳定传热； 2、热传导：基本概念和傅立叶定律、导热系数、圆筒壁和平壁的稳定热传导； 3、对流传热概述：对流传热速率方程和对流传热系数、对流传热机理； 4、传热过程计算：热量衡算、总传热速率微分方程和总传热系数、传热温度差及平均温度 差的计算、总传热速率方程及其应用； 5、对流传热系数关联式：影响对流传热系数的因素、对流传热过程的量纲分析、流体无相 变时的对流传热系数、流体有相变时的对流传热系数、壁温估算； 6、辐射传热：热辐射的基本概念、斯蒂芬波尔次曼定律、克希霍夫定律、两物体间的辐 射传热、热损失； 7、换热器：间壁式换热器的类型、管壳式换热器的设计和选型、各种间壁式换热器的比较 和传热的强化途径； 第五章 蒸发 1、概述： 2、蒸发器的类型：自然循环蒸发器、强制循环蒸发器、液膜蒸发器； 3、蒸发器的选用与设计原则：选用与设计原则； 4、蒸发过程计算基础：蒸发过程中的温度差损失、蒸发器的传热系数、溶液的稀释热和热 含量浓度图； 5、单效蒸发计算：单效蒸发物料衡算、单效蒸发热量衡算； 6、多效蒸发：多效蒸发流程、多效蒸发的最佳效数、多效蒸发计算； 7、蒸发设备的附属装置：除沫装置、冷凝器和真空装置； 五、学时五、学时 总学时理论学时实验学时上机学时其它学时4848000六、学时分配六、学时分配 (一一)理论部分理论部分 序号教学内容学时1绪论12第一章 流体流动123第二章 流体输送设备64第三章 非均相物系的分离和固体流态化95第四章 传热146第五章 蒸发6(二二)实验部分实验部分 由化工原理实验教学大纲规定。 七、推荐教材、参考书七、推荐教材、参考书 推荐教材：夏清 陈常贵主编，化工原理 (上册)，天津：天津大学出版社，2005 参考书：1、陈敏恒等，化工原理 (上册)，北京：化学工业出版社，20002、姚玉英等，化工原理 (上册)，天津：天津大学出版社，19993、时钧等，化学工程手册 (上卷)，北京：化学工业出版社，1996 八、大纲使用说明八、大纲使用说明 1、本教学大纲是根据高等学校工科本科化工原理课程教学基本要求，结合本校专 业特点制定的。 2、化工原理课程教学由紧密联系又相对独立的理论课教学、实验课教学、课程设计的 三个环节和化工原理（1） 、化工原理（2） 、化工原理实验、化工原理课程设计的四部分构 成。各部分的内容参见相应的教学大纲，其中理论课教学内容与通常的化工原理教材的上 下册对应分为化工原理（1）和化工原理（2）两部分。化工原理实验与理论课的相关内容 同步进行，化工原理课程设计安排在理论课化工原理（2）之后进行。