《化工原理》(一)教学大纲一、课程中英文名称中文名称：化工原理英文名称：PrincipleofChemicalEngineering二、授课对象：化学工程与工艺专业总学时110三、本课程与其他课程的联系先修课程：高等数学、线性代数、机械制图、物理、算法语言、数值方法、物理化学后续课程：化工传递过程、化工分离工程、化工系统工程四、课程教学的目的《化工原理》是化学工程与工艺类及相近专业的一门主干课，它以化工生产中的物理加工过程为背景，研究和探讨化工生产中大规模改变物质物理性质的基本规律。通过课程教学，使学生掌握流体力学、热量传递和质量传递的基本理论知识；掌握本课程的主要研究方法及主要单元操作的基本原理、工艺计算和典型设备结构与设计。培养学生具备根据各单元操作在技术上和经济上的特点，进行“单元过程和设备”选择的能力、过程的计算和设备设计的能力；具备进行单元过程的操作和调节以适应不同生产要求的能力；具备单元过程在操作中发生故障时如何寻找故障的原因并加以解决的能力；具备应用计算机进行单元操作辅助计算的能力；具备综合运用所学的基本理论和知识解决工程实际问题的能力。五、课程教学的主要内容［化工原理（一）上的内容为1~6点，55学时；化工原理（一）下的内容为7~12，55学时］1．绪论（1学时）知识点：课程性质、内容、特点及研究学习方法；物料衡算；热量衡算；单位制与单位换算。重点：物料衡算；热量衡算；单位制与单位换算。难点：热量衡算；单位换算。2．流体流动（18学时）知识点：流体主要物性（粘度、密度）与压强定义、单位与换算；流体静力学平衡方程及其应用；连续性方程及其应用；柏努利方程及其应用；稳定流动与不稳定流动；层流和湍流的基本特征与判别；雷诺准数计算；流体管内流速分布；湍流特性与边界层概念；当量直径概念与计算；圆管与非圆管内流动阻力计算；局部阻力计算；简单管路与复杂管路设计型问题和操作型问题的定量计算；管路操作型问题的定性分析；管路设计型及操作型问题的计算机辅助计算；变截面、变压头流量计基本结构、特点、测量原理及使用方法；最优管径的确定。重点：流体静力学平衡方程及其应用；连续性方程及其应用；柏努利方程及其应用；层流和湍流的基本特征与判别；流动阻力计算；简单管路与复杂管路设计型问题和操作型问题的定量计算；管路操作型问题的定性分析。难点：复杂管路设计型和操作型问题的定量计算；管路操作型问题的定性分析。3．流体输送机械（8学时）知识点：离心泵基本原理、构造；离心泵基本方程式；离心泵主要特性参数、特性曲线、安装高度、工作点与流量调节；离心泵选用、安装与操作；流体输送设计型和操作型问题的定量计算；流体输送操作型问题的定性分析；往复泵、旋涡泵、旋转泵等其他类型泵的结构原理、特点与应用；离心式风机、旋转式鼓风机、往复式压缩机、真空泵等气体输送机械的基本结构、工作原理及应用。重点：离心泵主要特性参数；特性曲线；安装高度；工作点与流量调节；离心泵选用、安装与操作；流体输送设计型和操作型问题的定量计算；流体输送操作型问题的定性分析。难点：安装高度；工作点与流量调节；流体输送操作型问题的定性分析。4．流体通过颗粒层的流动（7学时）知识点：过滤基本理论及基本参数；过滤基本方程及其应用；板框过滤机、叶滤机与转鼓真空过滤机基本结构、工作原理及计算；过滤操作型问题的定性分析；间歇过滤机的最佳生产周期的定量计算；连续过滤机最佳转速的确定；滤饼的可压缩性；恒速过滤；离心分离原理与离心机；其他分离设备构造、原理。重点：过滤基本方程及其应用；板框过滤机、叶滤机与转鼓真空过滤机设计型和操作型问题的定量计算；过滤操作型问题的定性分析；间歇过滤机的最佳生产周期的定量计算。难点：过滤基本方程及其应用；板框过滤机、叶滤机与转鼓真空过滤机设计型和操作型问题的定量计算；过滤操作型问题的定性分析。5．颗粒的沉降（3学时）知识点：重力沉降与离心沉降基本公式；降尘室、沉降槽、旋风分离器的结构、工作原理及降尘室生产能力，旋风分离临界直径的计算；颗粒分级概念；粒级效率的概念。重点：重力沉降与离心沉降基本公式；旋风分离器结构、工作原理。难点：颗粒分级概念；粒级效率的概念。6．传热（18学时）知识点：傅立叶定律；平壁和圆筒壁定常热传导的计算；传热推动力与热阻的概念；对流给热方程及对流给热系数；传热速率方程；热量衡算方程；总传热系数；平均温差；传热效率与传热单元数；强制对流、自然对流、冷凝和沸腾给热系数的计算；热辐射基本概念；波尔兹曼定律；克希霍夫定律；固体间热辐射；传热的设计型和操作型问题定量计算；传热操作型问题定性分析；壁温的计算；列管换热器的结构、特点、工艺计算与选型；换热器优化设计概念；强化传热过程的途径；其他各种类