化工原理
《化工原理》教学大纲
适用专业 生物化工、环境工程等(学分：4 学时：72)
一、课程的性质和任务
化工原理课程是化学工程、化工工艺、生物化工、环境工程等类专业的一门主干课，为学生 在具备了必要的高等数学、物理学、物理化学、计算机技术(包括算法语言及其应用)等基础 知识后必修的技术基础课。
化工原理的主要研究内容是以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”。
化工原理属工程科学，用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题，研究方法是理论 解释和在理论指导下的实验研究。本课程强调理论与实际的结合，通过本课程的学习提高分 析问题、解决问题的能力。
化工原理包括课堂教学、实验、课程设计三个教学环节。
课堂教学包括讲课、习题课、讨论、现场教学等内容，其在三个教学环节中起着主导作用。 讲课内容着重阐述基本概念、基本定律、特征方程的分析推导、化工单元操作设备的设计选 用等。
实验教学不仅使学生验证化工原理基本理论，加深对课堂教学内容的理解，更重要的还在于 对学生进行实验方法、实验技能的基本训练，培养学生独立组织和完成实验的能力、动手能 力及
严肃认真、实事求是的工作作风和科学态度。
课程设计是综合应用本课程和有关先修课程所学知识，完成以单元操作为主的一次工程设计 ，从而对学生进行一次设计技能的基本训练，培养学生解决工程实际问题的能力。
二、教学内容和要求
绪论
目的：了解本课程的研究对象、内容和方法。
内容：本课程的研究对象和内容；学科发展史；主要研究方法；单位和单位换算；物料衡算 和热量衡算。
要求：1了解本课程研究对象、内容和学科发展史 2
熟练掌握单位和单位换算 理解本课程的主要研究方法 3
第一章 流体流动
目的：掌握流体流动的规律和管路计算方法。
内容：流体的密度和压强；流体静力学基本方程及其应用；流体流动连续性方程和机械能衡 算方程—柏努利方程及其应用；牛顿粘性定律；层流和湍流；管流速度分布；流动边界层概 念；管内流动的阻力损失的计算；管路计算；流速、流量的测定。
要求：
1 了解各种形式的压差计；
2
3
4 了解流动形态的概念；理解层流与湍流及边界层的概念；理 理解粘度的概念，掌握牛顿粘性定律及其应用； 理解与掌握连续性方程和柏努利方程，熟练掌握它们的应用； 解雷诺数及其物理含义；
5
6 理解摩擦因数和相对粗糙度的概念；掌握因次分析方法；掌 掌握管内流动的分析方法； 握管内流动阻力的计算；掌 握各种局部阻力的计算； 7
8 了解各种测速装置；掌握各种测速装置的流量计算及其校正 了解简单管路；掌握各种管路的计算； 方法。
第二章 流体输送机械
目的：掌握流体输送机械的计算、选用与安装。
内容：离心泵结构、操作原理和类型；离心泵的理论压头和实际压头；离心泵特性参数和特 性曲线；离心泵安装高度的确定；离心泵的选用；往复泵和其它类型泵；通风机、鼓风机、 压缩机和真空泵。
要求：
1
2 理解流量、压头、功率和效率的概念；熟练掌握离心泵的特 了解离心泵操作原理、构造与类型，理解气缚和汽蚀现象； 性曲线及其应用；
3 理解离心泵工作点概念，掌握管路特性方程的求取方法和流量调节方法；
4
5
6 了解离心式通风机、鼓风机、压缩机和往复式压缩机以及几 了解其它类型泵的操作原理和选用原则； 熟练掌握离心泵安装高度的计算和选型方法； 种真空泵的操作原理和基本 构造。
第三章 传热
目的：掌握热量传递的原理和计算。
内容：传热方式；傅立叶定律及其在一维稳态热传导中的应用；两流体通过间壁的传热分析 ；传热方程和传热系数；牛顿冷却定律；对流传热膜系数及其影响因素和半经验公式；传热
效率和传热单元数法；热辐射传热；辐射；对流的联合传热。
要求：
1
2
3
4
5 熟练掌握对流传热系数的经验式，并能分析各种因素对不同 理解对流传热的概念以及牛顿冷却定律； 熟练掌握传热速率方程、热量衡算方程和传热系数的计算； 理解两流体通过固体壁传热的概念； 理解一维稳态傅立叶定律，熟练掌握一维稳态导热的计算； 情况下对流传热的影响；
6
7 理解热辐射的概念，掌握两固体间的辐射传热的计算和设备 掌握传热效率和传热单元数法； 热损失的计算。
第四章 传热设备
目的：掌握传热设备的设计计算方法和选用。
内容：常用换热设备；列管式换热器的结构、选型和设计计算；强化传热的措施。
要求：
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