《圖學(xué)基礎(chǔ)與計算機(jī)繪圖》課程教學(xué)大綱

1、<p>　　《化工原理Ⅰ》課程教學(xué)大綱</p><p>　　課程編號：02031</p><p>　　英文名稱：Principles of Chemical EngineeringⅠ</p><p><b>　　一、課程說明</b></p><p><b>　　1. 課程類別</b><

2、;/p><p><b>　　專業(yè)基礎(chǔ)課</b></p><p>　　2. 適應(yīng)專業(yè)及課程性質(zhì)</p><p>　　制藥工程專業(yè) 必修</p><p><b>　　3. 課程目的</b></p><p>　　化工原理是化學(xué)化工類專業(yè)學(xué)生的主干課程，它是在學(xué)生學(xué)完高等數(shù)學(xué)、物理

3、、化學(xué)、算法語言等數(shù)理基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)知識，分析和解決化工生產(chǎn)中各種物理過程（或單元操作）問題的工程學(xué)科，擔(dān)負(fù)著由理論到工程、由基礎(chǔ)到專業(yè)的橋梁作用。本課程的研究方法主要是理論解析和在理論指導(dǎo)下的實驗研究。本課程強(qiáng)調(diào)理論和實際相結(jié)合，提高分析和解決工程實際問題的能力。</p><p><b>　　4. 學(xué)分與學(xué)時</b></p><p>

4、　　學(xué)分為4.學(xué)時為68</p><p><b>　　5. 建議先修課程</b></p><p>　　高等數(shù)學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)</p><p>　　6. 推薦教材或參考書目</p><p><b>　　推薦教材：</b></p><p>　?。?）化工

5、原理（第2版）.陳敏恒，方圖南等主編. 化學(xué)工業(yè)出版社.2000年</p><p><b>　　參考書目：</b></p><p>　?。?）化工原理示例與練習(xí).叢德滋，方圖南主編.華東理工大學(xué)出版社.1992年</p><p>　　（2）化工原理例題與習(xí)題.姚玉英.化學(xué)工業(yè)出版社.1998年</p><p>　　7.

6、教學(xué)方法與手段</p><p>　　本科程采用多媒體進(jìn)行教學(xué)，有利于提高課堂教學(xué)的信息密度，便于教師突出重點，展開難點分析；提倡啟發(fā)式教學(xué)，提供電子版習(xí)題供同學(xué)學(xué)習(xí)，以滿足不同層次學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。</p><p>　　8. 考核及成績評定</p><p><b>　　考核方式：考試</b></p><p><b&g

7、t;　　成績評定：</b></p><p>　?。?）平時成績占30% ，形式有：作業(yè)、實驗、課堂討論</p><p>　　（2）考試成績占70%，形式有：閉卷考試</p><p><b>　　9. 課外自學(xué)要求</b></p><p><b>　?。?）完成課后習(xí)題</b></p

8、><p>　　（2）一些淺顯易懂的需要了解的內(nèi)容學(xué)生自己看書</p><p>　　二、課程教學(xué)基本內(nèi)容及要求</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　基本內(nèi)容：</b></p><p>　　（1）典型化工產(chǎn)品生產(chǎn)實例</p>

9、<p>　　（2）化工單元操作的歷史梗概</p><p>　?。?）本課程的性質(zhì)及要回答的問題</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　（1）了解典型化工產(chǎn)品生產(chǎn)實例</p><p>　?。?）了解化工單元操作的歷史梗概</p><p>　　（3）掌握本課程的

10、性質(zhì)及要回答的問題</p><p>　　第二章 流體流動基本內(nèi)容：</p><p>　?。?）掌握流體流動的兩種考察方法；流體的作用力和機(jī)械能；牛頓粘性定律</p><p>　　（2）靜力學(xué)：靜止流體受力平衡的研究方法；壓強(qiáng)和勢能的分布；壓強(qiáng)的表示方法和單位換算；靜力學(xué)原理的工程應(yīng)用</p><p>　　（3）守恒原理： 質(zhì)量守恒；流量、

11、平均流速；流動流體的機(jī)械能守恒（柏努利方程）；壓頭；機(jī)械能守恒原理的應(yīng)用；動量守恒原理及其應(yīng)用</p><p>　?。?）流體流動的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：層流和湍流的基本特征；定態(tài)和穩(wěn)態(tài)的概念；湍流強(qiáng)度和尺度的概念；流動邊界層及邊界層分離現(xiàn)象；管流數(shù)學(xué)描述的基本方法；剪應(yīng)力分布</p><p>　?。?）流體流動的機(jī)械能損失：沿程阻力損失（湍流阻力）的研究方法———“黑箱法”；當(dāng)量的概念（當(dāng)量直徑，當(dāng)

12、量長度，當(dāng)量粗糙度）；局部阻力損失</p><p>　?。?）管路計算： 管路設(shè)計型計算的特點、計算方法（參數(shù)的選擇和優(yōu)化，常用流速）；管路操作型計算的特點、計算方法；阻力損失對流動的影響；可壓縮流體管路阻力的計算方法；簡單的分支管路和匯合管路的計算方法</p><p>　?。?）流量和流速的測量：畢托管、孔板流量計、轉(zhuǎn)子流量計的原理和計算方法</p><p>　　

13、（8）非牛頓流體的流動：非牛頓流體的基本特性；流動阻力計算</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p><b>　?。?）掌握概述內(nèi)容</b></p><p>　　（2）熟練掌握流體的物理性質(zhì)及類型</p><p>　?。?）熟練掌握流體連續(xù)性假定</p><

14、p>　?。?）了解流體流動的研究方法</p><p>　?。?）熟練掌握流體靜壓強(qiáng)及其性質(zhì)</p><p>　?。?）熟練掌握流體靜力學(xué)基本方程與應(yīng)用</p><p>　　（7）熟練掌握流體在管內(nèi)的流動基本概念、定態(tài)與非定態(tài)流動、 連續(xù)性方程</p><p>　　（8）熟練掌握伯努利方程及其應(yīng)用</p><p>

15、　?。?）掌握流動型態(tài)及流動阻力</p><p>　?。?0）熟練掌握牛頓粘性定律與流體的粘性</p><p>　?。?1）熟練掌握流型與雷諾實驗</p><p>　?。?2）掌握邊界層概念</p><p>　　（13）掌握 層流、湍流特征及管內(nèi)速度分布</p><p>　　（14）掌握流動阻力因次分析</p&g

16、t;<p>　?。?5）熟練掌握管路阻力計算</p><p>　　（16）熟練掌握流速與流量測定</p><p>　　教學(xué)重點：機(jī)械能守恒方程及其應(yīng)用；流動型態(tài)；邊界層概念；因次分析法</p><p>　　教學(xué)難點：機(jī)械能的守恒和轉(zhuǎn)換；邊界層分離</p><p>　　第三章 流體輸送機(jī)械 </p><p&g

17、t;<b>　　基本內(nèi)容：</b></p><p>　?。?）管路特性：被輸送流體對輸送機(jī)械的能量要求；管路特性方程；帶泵管路的分析方法———過程分解法</p><p>　　（2）離心泵：泵的輸液原理；影響離心泵理論壓頭的主要因素（流量、密度及氣縛現(xiàn)象等）；泵的功率、效率和實際壓頭；離心泵的工作點和流量調(diào)節(jié)方法；離心泵的并聯(lián)和串聯(lián)；離心泵的安裝高度，汽蝕余量；離心泵的

18、選用</p><p>　　（3）其它泵：容積式泵的工作原理、特點和流量調(diào)節(jié)方法（以往復(fù)泵為主）</p><p>　?。?）氣體輸送機(jī)械：氣體輸送的特點及全風(fēng)壓的概念；氣體輸送機(jī)械的主要特性；風(fēng)機(jī)的選擇；壓縮機(jī)和真空泵的工作原理，獲得真空的方法</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　（1）掌握

19、流體輸送機(jī)械的分類</p><p>　?。?）熟練掌握離心泵的結(jié)構(gòu)與工作原理</p><p>　?。?）熟練掌握離心泵基本方程</p><p>　　（4）熟練掌握性能參數(shù)與特性曲線</p><p>　?。?）熟練掌握汽蝕現(xiàn)象與安裝高度</p><p>　?。?）熟練掌握 離心泵的安裝、啟動與調(diào)節(jié)</p>

20、<p>　　（7）了解其它類型泵</p><p>　?。?）了解氣體輸送機(jī)械的一般介紹</p><p>　?。?）掌握有關(guān)氣體壓縮的原理</p><p>　　教學(xué)重點：離心泵的特性和選用</p><p>　　教學(xué)難點：離心泵的基本方程；離心泵的安裝高度</p><p><b>　　第四章 攪拌 &l

21、t;/b></p><p><b>　　基本內(nèi)容：</b></p><p>　?。?）典型的工業(yè)攪拌問題</p><p>　　（2）攪拌的目的和方法</p><p><b>　?。?）攪拌裝置</b></p><p>　?。?）常用攪拌漿的型式</p>&

22、lt;p>　　（5）擋板及其它構(gòu)件</p><p>　?。?）混合效果的度量（均勻性的標(biāo)準(zhǔn)偏差、分割尺度和分割強(qiáng)度）</p><p><b>　　（7）混合機(jī)理</b></p><p><b>　?。?）攪拌功率</b></p><p>　?。?）攪拌器經(jīng)驗放大時需要解決的問題</p&g

23、t;<p>　?。?0）其它混合設(shè)備介紹</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　（1）掌握典型的工業(yè)攪拌問題</p><p>　?。?）掌握攪拌的目的和方法</p><p><b>　?。?）掌握攪拌裝置</b></p><p>　

24、?。?）掌握常用攪拌漿的型式</p><p>　　（5）掌握擋板及其它構(gòu)件</p><p>　?。?）掌握混合效果的度量（均勻性的標(biāo)準(zhǔn)偏差、分割尺度和分割強(qiáng)度）</p><p><b>　?。?）掌握混合機(jī)理</b></p><p><b>　　（8）掌握攪拌功率</b></p>&l

25、t;p>　?。?）掌握攪拌器經(jīng)驗放大時需要解決的問題</p><p>　　（10）了解其它混合設(shè)備介</p><p>　　教學(xué)重點：攪拌器的結(jié)構(gòu)特點和型式選用</p><p>　　第五章 流體通過顆粒層的流動 </p><p><b>　　基本內(nèi)容：</b></p><p>　?。?）固定床

26、：當(dāng)量和平均的方法；顆粒和床層的基本特性；固定床壓降的研究方法———數(shù)學(xué)模型法；影響壓降的主要因素</p><p>　?。?）過濾：過濾方法及常用過濾機(jī)的構(gòu)造；過濾過程數(shù)學(xué)描述（物料衡算和過濾速率方程），過濾速率、推動力和阻力的概念；過濾速率方程的積分應(yīng)用———間接實驗的參數(shù)綜合法；洗滌時間；過濾機(jī)的生產(chǎn)能力；加快過濾速率的途徑</p><p><b>　　基本要求：</b

27、></p><p>　?。?）掌握顆粒和床層的基本特性</p><p>　　（2）掌握固定床壓降的研究方法和影響壓降的主要因素</p><p>　?。?）掌握過濾方法及常用過濾機(jī)的構(gòu)造，過濾過程數(shù)學(xué)描述（物料衡算和過濾速率方程），過（4）濾速率、推動力和阻力的概念</p><p>　?。?）熟練過濾速率方程的積分應(yīng)用</p>

28、<p>　　（6）了解洗滌時間；過濾機(jī)的生產(chǎn)能力；加快過濾速率的途徑</p><p>　　教學(xué)重點：過濾理論和恒壓過濾計算</p><p>　　教學(xué)難點：過濾速率方程及其應(yīng)用</p><p>　　第六章 顆粒的沉降和流態(tài)化 </p><p><b>　　基本內(nèi)容：</b></p><p&

29、gt;　?。?）繞流基礎(chǔ)：兩類流動(內(nèi)部流動和外部流動)問題；表面曳力和形體曳力；球形顆粒的曳力系數(shù)及斯托克斯定律</p><p>　　（2）自由沉降：沉降運(yùn)動———極限處理方法；沉降速度及其計算；降塵室的流量、沉降面積和粒徑的關(guān)系；顆粒分級概念；旋風(fēng)　　分離器的工作原理及影響性能的主要因素，粒級效率的概念</p><p>　?。?）流態(tài)化：流化床的工業(yè)應(yīng)用和典型結(jié)構(gòu)；流化床的主要特性；流

30、化床的操作范圍(起始流化速度和帶出速度)</p><p>　?。?）氣力輸送的實際應(yīng)用</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　?。?）熟練掌握重力沉降原理與應(yīng)用</p><p>　　（2）熟練掌握離心沉降原理、應(yīng)用及特點</p><p>　?。?）掌握旋風(fēng)分離器的性能分

31、析與計算</p><p>　　（4）掌握流化床的基本概念與應(yīng)用</p><p>　?。?）熟練掌握流化床的主要特性與壓降分布</p><p>　?。?）熟練掌握流化床操作范圍的確定</p><p>　?。?）掌握流化床的濃相區(qū)高度與分離高度</p><p>　?。?）掌握流化質(zhì)量的評價</p><p

32、>　?。?）了解氣力輸送的實際應(yīng)用</p><p>　　教學(xué)重點：沉降速度的概念和計算；固體的流態(tài)化和不正常的流態(tài)化現(xiàn)象</p><p><b>　　第七章 傳熱 </b></p><p><b>　　基本內(nèi)容：</b></p><p>　?。?）傳熱過程：加熱和冷卻方法；傳熱速率</p

33、><p>　?。?）（熱傳導(dǎo)：傅利葉定律；常用工程材料的導(dǎo)熱系數(shù)；導(dǎo)熱問題分析方法(熱量衡算和導(dǎo)熱速率式)；一維導(dǎo)熱的計算</p><p>　　（3）對流給熱：牛頓冷卻定律———變量分離法；自然對流的起因和影響因素；管內(nèi)層流給熱、管內(nèi)強(qiáng)制對流(湍流)給熱系數(shù)經(jīng)驗式；沸騰給熱和沸騰曲線；蒸汽冷凝給熱</p><p>　　（4）輻射：單個物體的輻射和吸收特性(Stefan

34、Boltzmann定律，Kirchhoff定律)；黑體和灰體；兩黑體間的相互輻射；兩物體組成封閉系統(tǒng)中的輻射換熱計算</p><p>　?。?）間壁換熱過程：熱量衡算和傳熱速率式———換熱過程的數(shù)學(xué)描述方法；傳熱平均溫度差，熱阻和傳熱系數(shù)———工程處理方法；垢層熱阻，壁溫計算方法</p><p>　?。?）傳熱計算：傳熱設(shè)計型問題的參數(shù)選擇和計算方法；傳熱操作型問題的討論和計算方法(傳熱單

35、元數(shù))；間歇傳熱過程計算的基本方法</p><p>　　（7）換熱器：列管式換熱器的設(shè)計與選型；常用換熱器的結(jié)構(gòu)；換熱設(shè)備的強(qiáng)化和其它類型</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p><b>　　（1）掌握傳熱方式</b></p><p>　?。?）掌握典型傳熱設(shè)備簡介</

36、p><p>　?。?）熟練掌握傅立葉定律</p><p>　　（4）熟練掌握平壁熱傳導(dǎo)與應(yīng)用計算</p><p>　?。?）熟練掌握圓筒壁熱傳導(dǎo)與應(yīng)用計算</p><p>　?。?）熟練掌握對流傳熱分析</p><p>　?。?）熟練掌握牛頓冷卻定律與對流給熱數(shù)學(xué)描述</p><p>　?。?）了解

37、對流傳熱的因次分析與準(zhǔn)數(shù)方程</p><p>　?。?）掌握蒸汽冷凝傳熱特點與強(qiáng)化</p><p>　?。?0）掌握液體沸騰傳熱特點與強(qiáng)化</p><p>　　（11）熟練掌握綜合傳熱計算</p><p>　?。?2）熟練掌握熱量衡算</p><p>　　（13）熟練掌握平均溫差計算</p><p&

38、gt;　　（14）熟練掌握總傳熱速率方程</p><p>　?。?5）掌握污垢熱阻</p><p>　　（16）掌握輻射基本概念與熱輻射定律</p><p>　?。?7）掌握輻射傳熱計算</p><p>　　教學(xué)重點：對流傳熱和對流傳熱膜系數(shù)α；傳熱速率方程；列管換熱器的結(jié)構(gòu)特點和設(shè)計方法；各類換熱器的特點和選用</p><

39、;p>　　教學(xué)難點：對流傳熱的概念；對流傳熱膜系數(shù)的研究方法；傳熱速率方程和熱量衡算式之間的關(guān)系；列管換熱器的設(shè)計方法</p><p><b>　　第八章 蒸發(fā) </b></p><p><b>　　基本內(nèi)容：</b></p><p>　?。?）蒸發(fā)過程及設(shè)備:工業(yè)蒸發(fā)實例；蒸發(fā)過程的目的、方法及特點；常用蒸發(fā)器的結(jié)

40、構(gòu)；管內(nèi)氣液兩相流動型式；二次蒸汽和加熱蒸汽的能位差別；沸點升高和傳熱溫度差損失；加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)性；蒸發(fā)設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度。</p><p>　?。?）單效蒸發(fā)的計算:物料衡算、熱量衡算和傳熱速率方程</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　?。?）了解工業(yè)蒸發(fā)實例</p><p>　?。?）掌握蒸

41、發(fā)過程的目的、方法及特點</p><p>　?。?）了解常用蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)</p><p>　?。?）掌握管內(nèi)氣液兩相流動型式</p><p>　　（5）掌握二次蒸汽和加熱蒸汽的能位差別</p><p>　?。?）掌握沸點升高和傳熱溫度差損失</p><p>　　（7）掌握加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)性；蒸發(fā)設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度</p

42、><p>　?。?）掌握單效蒸發(fā)的計算:物料衡算、熱量衡算和傳熱速率方程</p><p>　　教學(xué)重點：掌握單效蒸發(fā)的計算:物料衡算、熱量衡算和傳熱速率方程</p><p><b>　　三、課程學(xué)時分配</b></p><p>　　本課程計劃68學(xué)時，其中講課56學(xué)時，實驗12學(xué)時。課程主要內(nèi)容和學(xué)時分配見課程學(xué)時分配表。&

43、lt;/p><p><b>　　課程學(xué)時分配表</b></p><p><b>　　修訂人：蔡崇林</b></p><p><b>　　審核人：陳光友</b></p><p>　　2008年9月28日</p><p>　　《化工原理Ⅰ》課程實驗教學(xué)大綱<

44、;/p><p>　　課程編號：02031</p><p>　　英文名稱：The experiment of Principles of Chemical EngineeringⅠ</p><p><b>　　一、課程說明</b></p><p><b>　　1. 課程性質(zhì)</b></p>

45、<p><b>　　課程內(nèi)實驗</b></p><p><b>　　2. 適應(yīng)專業(yè)</b></p><p><b>　　制藥工程專業(yè)</b></p><p>　　3. 課程實驗?zāi)康暮鸵?lt;/p><p>　　實驗的目的有以下幾個方面：</p><p

46、>　　（1）通過實驗加深學(xué)生對化工原理基本概念的認(rèn)識，驗證有關(guān)的化工單元操作的理論，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力</p><p>　?。?）使學(xué)生學(xué)會常用的實驗方法，提高學(xué)生的實驗操作技能和實際動手能力</p><p>　?。?）培養(yǎng)學(xué)生查閱手冊、處理實驗數(shù)據(jù)和撰寫實驗報告的能力</p><p><b>　　實驗的基本要求：</b><

47、/p><p>　?。?）要求學(xué)生實驗前認(rèn)真閱讀實驗指導(dǎo)書，了解實驗?zāi)康?、要求、?nèi)容和所依據(jù)的原理</p><p>　?。?）進(jìn)行現(xiàn)場預(yù)習(xí)，了解實驗裝置及實驗流程，并掌握檢測儀器的用法和注意事項</p><p>　?。?）進(jìn)行實驗操作 ，要求認(rèn)真記錄實驗原始數(shù)據(jù)。操作中能進(jìn)行理論聯(lián)系實際的思考</p><p>　　（4）獨立撰寫實驗報告：包括實驗?zāi)?/p>

48、的，原理，實驗裝置，實驗數(shù)據(jù)及處理，實驗結(jié)果及討論</p><p><b>　　4. 學(xué)時</b></p><p><b>　　學(xué)時為12</b></p><p><b>　　5. 主要儀器設(shè)備</b></p><p>　　（1）CEA-F01型雷諾實驗儀×1，北京清

49、華華教公司</p><p>　?。?）CEA-F02伯努力實驗儀×1，北京清華華教公司</p><p>　?。?）CEA-F03型管路流體阻力實驗儀×1，北京清華華教公司</p><p>　　（4）CEA-F05型離心泵實驗儀×1，北京清華華教公司</p><p>　　（5）CEA-H01型套管換熱器液-液熱交換

50、實驗儀×1，北京清華華教公司</p><p>　?。?）CEA-H02傳熱器實驗儀×1，北京清華華教公司</p><p>　?。?）CEA-F04固體流態(tài)化實驗儀×1，北京清華華教公司</p><p><b>　　6. 考核方式</b></p><p>　?。?）實驗報告：獨立撰寫實驗報告：

51、包括實驗?zāi)康?，原理，實驗裝置，實驗數(shù)據(jù)及處理，實驗結(jié)果及討論。</p><p><b>　　（2）考核方式：</b></p><p>　　a.實驗課上實驗操作的表現(xiàn)，實驗完成的質(zhì)量、實驗報告的完成質(zhì)量</p><p>　　b.實驗課成績評定：實驗課成績占課程總成績的20%</p><p><b>　　二、課程學(xué)