本课程是化工及其相关专业学生必修的一门基础技术课程,它在基础课与专业课之间,起着承上启下的作用,是自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程。其主要任务是介绍流体流动、传热和传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、过程计算、设备选型及实验研究方法等。这些都密切联系生产实际,以培养学生应用基本原理分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力,为专业课学习和今后的工作打下坚实的基础。
(1)完成平时作业,计入平时成绩,平时成绩占课程总成绩的40%;
(2)完成期末测试,测试成绩占课程总成绩的60%;
(3)总评成绩60-84分为合格,可获得合格证书;
(4)总评成绩85分以上为优秀,可获得优秀证书。
1.流体流动:
重点:流体静力学方程、连续性方程、伯努利方程及其应用,流体在管内流动的阻力损失计算,简单管路计算,流量测量。
难点:流动阻力产生的原因,复杂管路计算,湍流的特征,边界层概念。
2.流体输送机械:
重点:离心泵结构、工作原理、性能参数、特性曲线及应用,离心泵工作点及流量调节,离心泵工作要点及选型计算。
难点:吸上真空度与气蚀余量,离心泵安装高度的确定。
3.非均相物系的分离:
重点:重力沉降速度的计算,降尘室,离心沉降速度的计算,旋风分离器的性能及选型;过滤基本方程式,过滤计算,过滤设备的基本结构及特点。
难点:颗粒床层的特性,旋风分离器的性能及选型。
4.传热:
重点:平壁及园筒壁一维稳态热传导计算;对流传热基本原理,影响对流传热的主要因素;传热速率方程与热负荷计算,平均传热温差计算,总传热系数计算及分析。
难点:正确选用对流传热α计算式,蒸汽冷凝、液体沸腾对流传热系数计算,列管式换热器结构特点及选型计算。
5.蒸馏:
重点:拉乌尔定律、气液相平衡图、挥发度与相对挥发度定义及应用、相平衡方程及应用;精馏塔物料衡算与操作线方程及q线方程的物理意义、图示及应用;两组分连续精馏塔计算及操作分析。
难点:回流比影响及选择,加料热状况影响及选择,塔效率与单板效率的定义及计算,恒沸精馏、萃取精馏原理。
6.吸收:
重点:亨利定律表达式及相互关系,总传质速率方程,吸收塔操作线方程,最小液气比概念,填料层高度计算,传质单元高度与传质单元数的定义及物理意义,传质单元数计算(平均推动力法、吸收因数法)。
难点:等分子相互扩散与单向扩散,气膜控制与液膜控制。
7.蒸馏和吸收塔设备:
重点:板式塔和填料塔的典型结构、性能、特征。
难点:板式塔和填料塔的流体力学性能。
8.干燥:
重点:湿空气性质及计算,湿度图的应用,干燥过程中空气状态的确定,干燥过程的物料衡算与热量衡算,恒定干燥条件下干燥速率与干燥时间计算。
难点:物料中所含水分的性质及干燥机理,结合水分、自由水分和临界水分的概念及相互关系,恒速干燥与降速干燥。
微积分,物理化学
推荐教材:
《化工原理》,主编:夏清,出版社:天津大学出版社,出版或修订时间:2010。
参考书:
《化工原理上》,主编:陈敏恒,出版社:化学工业出版社,出版或修订时间:1999。
《化工原理上》,主编:谭天恩,出版社:化学工业出版社,出版或修订时间:1998。
《化工原理例题与习题》,主编:姚玉英,出版社:化学工业出版社,出版或修订时间:1998。
《Unit operation of chemical engineering》,主编:W. L.McCabe,出版社:McGraw-Hill,Inc.出版或修订时间:2009.11.11。