文档介绍:江苏工业学院化工原理教研室
第一部分:化工原理理论课课程手册……………………………………………………………1
第二部分:化工原理设计教学手册………………………………………………………………9
第三部分:化工原理实验教学手册………………………………………………………………12
第四部分:化工原理教学参考资料………………………………………………………………15
第一部分:化工原理理论课课程手册
课程:化工原理
英文译名:Principles of Chemical Engineering
课程性质:技术基础课,必修
适应专业与年级:化学工程、应化、制药、材化、生化、轻化工和类似专业
开课教研组:化工原理教研组
学分:6-7
学时:96-112
先修课程:高等数学、物理、物理化学、计算技术
教材:《化工原理(第二版)》陈敏恒、丛德滋、方图南、齐鸣斋编,化学工业出版社1999
多媒体教学光盘 四张
参考书:丛德滋、丛梅、方图南 《化工原理祥解与应用》,化学工业出版社2002
 
一、本课程的地位、作用和任务:
化工原理课程是化学工程、化工工艺类及相近专业的一门主干课,学生在具备了必要的高等数学、物理、物理化学、计算技术等基础知识之后必修的技术基础课。
化工原理的主要研究内容是以化工生产中的物理加工过程为背景,按其操作原理的共性归纳成的若干“单元操作”。
化工原理属工科科学,用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题。研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究。本课程强调工程观点、定量运算和设计能力的训练。强调理论和实际相结合、提高分析问题,解决问题的能力。
二、教学基本要求:
绪论
典型化工产品生产实例;化工单元操作的历史梗概;本课程的性质及要回答的问题。
第一章 流体流动
概述 流体流动的两种考察方法;流体的作用力和机械能;牛顿粘性定律。
静力学 静止流体受力平衡的研究方法;压强和势能的分布;压强的表示方法和单位换算;静力学原理的工程应用。
守恒原理 质量守恒;流量,平均流速;流动流体的机械能守恒(柏努利方程);压头;机械能守恒原理的应用;动量守恒原理及其应用。
流体流动的内部结构 层流和湍流的基本特征;定态和稳态的概念;湍流强度和尺度的概念;流动边界层及边界层分离现象;管流数学描述的基本方法;剪应力分布。
流体流动的机械能损失 沿程阻力损失(湍流阻力)的研究方法——“黑箱法”;当量的概念(当量直径,当量长度,当量粗糙度);局部阻力损失。
管路计算 管路设计型计算的特点、计算方法(参数的选择和优化,常用流速);管路操作型计算的特点、计算方法;阻力损失对流动的影响;可压缩流体管路阻力的计算方法;简单的分支管路和汇合管路的计算方法。
流量和流速的测量 毕托管、孔板流量计、转子流量计的原理和计算方法。
非牛顿流体的流动 非牛顿流体的基本特性;流动阻力计算。
第二章 流体输送机械
管路特性 被输送流体对输送机械的能量要求;管路特性方程;带泵管路的分析方法——过程分解法。
离心泵 泵的输液原理;影响离心泵理论压头的主要因素(流量、密度及气缚现象等);泵的功率、效率和实际压头;离心泵的工作点和流量调节方法;离心泵的并联和串联;离心泵的安装高度,汽蚀余量;离心泵的选用。
其它泵 容积式泵的工作原理、特点和流量调节方法(以往复泵为主)。
气体输送机械 气体输送的特点及全风压的概念;气体输送机械的主要特性;风机的选择;压缩机和真空泵的工作原理,获得真空的方法。
第三章 液体搅拌
典型的工业搅拌问题;搅拌的目的和方法;搅拌装置,常用搅拌浆的型式,挡板及其它构件;混合效果的度量(均匀性的标准偏差、分割尺度和分割强度);混合机理;搅拌功率;搅拌器经验放大时需要解决的问题。
其它混合设备介绍。
第四章 流体通过颗粒层的流动
固定床 当量和平均的方法;颗粒和床层的基本特性;固定床压降的研究方法——数学模型法;影响压降的主要因素。
过滤 过滤方法及常用过滤机的构造;过滤过程数学描述(物料衡算和过滤速率方程),过滤速率、推动力和阻力的概念;过滤速率方程的积分应用——间接实验的参数综合法;洗涤时间;过滤机的生产能力;加快过滤速率的途径。
第五章 颗粒的沉降和流态化
绕流基础 两类流动(内部流动和外部流动)问题;表面曳力和形体曳力;球形颗粒的曳力系数及斯托克斯定律。
自由沉降 沉降运动———极限处理方法;沉降速度及其计算;降尘室的流量、沉降面积和粒径的关系;颗粒分级概念;旋风分离器的工作原理及影响性能的主要因素,粒级效率的概念。
流态化 流化床的工业应用和典型结构;流化床的主要特性;流化床的操作范围(起始流化速度和带