《化工原理B》教学大纲 课程编号:1015170/1 总学时:64H 学分:4 基本面向:生物工程、制药工程 所属单位:生物工程教研室 本课程的目的、性质及任务 本课程属工程学科,是化工类及相近专业必修的一门基础技术课。 通过本课程的学习,使学生掌握研究化工生产中各种单元操作的基本原理, 过程设备和计算方法,培养学生具有运用课程有关理论来分析和解决化工生产过 程中常见实际问题的能力,并为后续专业课程的学习打下必要的基础。 本课程的主要任务,是用自然科学方法考察、解释和处理化工生产中传质单 元操作的基本原理,典型设备及其设计计算和操作分析,以培养学生分析和解决 有关工程实际问题的能力 二、本课程的基本要求 一)熟练掌握基本的单元操作的基本概念和基础理论,对单元过程的典 型设备具备基础的判断和选择能力 (二)掌握本大纲所要求的单元操作的基本常规计算方法,常见过程的计 算和典型设备的设计计算或选型; (三)熟悉运用过程的基本原理,根据生产上的具体要求,对各单元操作 进行调节; (四)了解化工生产的各单元操作中的故障,能够寻找和分析原因,并提 出消除故障和改进过程及设备的途径
《化工原理 B》教学大纲 课程编号：1015170/1 总学时：64H 学分：4 基本面向：生物工程、制药工程 所属单位：生物工程教研室 一、本课程的目的、性质及任务 本课程属工程学科，是化工类及相近专业必修的一门基础技术课。 通过本课程的学习，使学生掌握研究化工生产中各种单元操作的基本原理， 过程设备和计算方法，培养学生具有运用课程有关理论来分析和解决化工生产过 程中常见实际问题的能力，并为后续专业课程的学习打下必要的基础。 本课程的主要任务，是用自然科学方法考察、解释和处理化工生产中传质单 元操作的基本原理，典型设备及其设计计算和操作分析，以培养学生分析和解决 有关工程实际问题的能力。 二、本课程的基本要求 （一） 熟练掌握基本的单元操作的基本概念和基础理论，对单元过程的典 型设备具备基础的判断和选择能力； （二） 掌握本大纲所要求的单元操作的基本常规计算方法，常见过程的计 算和典型设备的设计计算或选型； （三） 熟悉运用过程的基本原理，根据生产上的具体要求，对各单元操作 进行调节； （四） 了解化工生产的各单元操作中的故障，能够寻找和分析原因，并提 出消除故障和改进过程及设备的途径
三、本课程与其它课程的关系 先修课程:高等数学、物理学、物理化学等,达到教学大纲要求。 四、本课程的教学内容 上绪 (一)了解化学工程发展史; (二)了解化工原理的任务性质及内容 (三)了解物料衡算、热量衡算、过程速率及平衡关系 (四)掌握单位制及单位换算,了解因次的概念及因次式。 重点 化工原理课程中三大单元操作的分类和过程速率的重要概念的内涵 难点 使学生通过对课程性质的了解,把基础课程的学习思维逐步转移到对专业技 术课程的学习上,在经济效益观点的指导下建立起"工程"观念 第1章流体流动 (一)流体静力学基本方程式 1、掌握流体的性质 2、掌握流体静力学方程式及其应用 (二)流体在管内的流动 1、掌握流体在管内流动的流量和流速 2、熟练掌握定常与非定常流动的概念 3、连续性方程与机械能衡算式极其应用 (三)流体的流动现象 流体的粘性,牛顿粘性定律 流动类型,雷诺数、边界层的概念 (四)流体在管内的流动阻力
三、本课程与其它课程的关系 先修课程：高等数学、物理学、物理化学等，达到教学大纲要求。 四、本课程的教学内容 上 册 绪 论 （一） 了解化学工程发展史； （二）了解化工原理的任务性质及内容； （三）了解物料衡算、热量衡算、过程速率及平衡关系； （四）掌握单位制及单位换算，了解因次的概念及因次式。 重 点： 化工原理课程中三大单元操作的分类和过程速率的重要概念的内涵。 难 点： 使学生通过对课程性质的了解，把基础课程的学习思维逐步转移到对专业技 术课程的学习上，在经济效益观点的指导下建立起"工程"观念。 第 1 章 流体流动 （一）流体静力学基本方程式 1、掌握流体的性质 2、掌握流体静力学方程式及其应用 （二）流体在管内的流动 1、掌握流体在管内流动的流量和流速 2、熟练掌握定常与非定常流动的概念 3、连续性方程与机械能衡算式极其应用 （三）流体的流动现象 流体的粘性，牛顿粘性定律 流动类型，雷诺数、边界层的概念 （四）流体在管内的流动阻力
1、熟练掌握直管能耗、局部能耗的计算,因次分析法 2、管路系统中的总能量损失 (五)管路计算 简单管路及复杂管路的计算: (六)流量测量 1、流量及流速的测定方法 2、测速管、孔板、文丘里及转子流量计的结构及原理。 基本要求: 熟练掌握流体静力学基本方程式,连续性方程式和柏努利方程式及其应用 正确理解流体的流动类型和流动阻力的概念;掌握流体流动阻力的计算,简单管 路的设计型计算和输送能力的核算。了解测速管,文丘里流量计,孔板流量计和 转子流量计的工作原理和基本计算 重点: 流体流动过程中的基本原理及流体在管内的流动规律;柏努利方程式的应 用;流体在管道内的流动阻力产生的原因和摩擦阻力的计算;简单管路的计算。 难点: 流体的不同流型的摩擦系数及其计算,简单管路的设计型计算和输送能力的 核算。 第2章流体输送机械 (一)液体输送机械 1、离心泵的工作原理,结构特点,主要类型及气缚现象; 2、离心泵的主要性能参数,基本方程,特性曲线及其影响因素,离心 泵特性曲线的测定方法,离心泵的工作点及其调节; 3、掌握汽蚀余量及吸上真空高度的概念,离心泵安装高度的确定,正确选 择离心泵; (二)其它类型泵 1、其它流体输送设备的工作原理 2、正位移式流体输送设备操作特点
1、熟练掌握直管能耗、局部能耗的计算，因次分析法 2、管路系统中的总能量损失 （五）管路计算 简单管路及复杂管路的计算； （六）流量测量 1、流量及流速的测定方法 2、测速管、孔板、文丘里及转子流量计的结构及原理。 基本要求： 熟练掌握流体静力学基本方程式，连续性方程式和柏努利方程式及其应用； 正确理解流体的流动类型和流动阻力的概念；掌握流体流动阻力的计算，简单管 路的设计型计算和输送能力的核算。了解测速管，文丘里流量计,孔板流量计和 转子流量计的工作原理和基本计算。 重 点： 流体流动过程中的基本原理及流体在管内的流动规律；柏努利方程式的应 用；流体在管道内的流动阻力产生的原因和摩擦阻力的计算；简单管路的计算。 难 点： 流体的不同流型的摩擦系数及其计算，简单管路的设计型计算和输送能力的 核算。 第 2 章 流体输送机械 （一）液体输送机械 1、离心泵的工作原理，结构特点，主要类型及气缚现象； 2、离心泵的主要性能参数，基本方程，特性曲线及其影响因素，离心 泵特性曲线的测定方法，离心泵的工作点及其调节； 3、掌握汽蚀余量及吸上真空高度的概念，离心泵安装高度的确定，正确选 择离心泵； （二）其它类型泵 1、其它流体输送设备的工作原理 2、正位移式流体输送设备操作特点
基本要求: 掌握离心泵的性能参数、泵的特性曲线、工作点和流量调节;了解离心泵安 装高度的确定原则;正确选用离心泵的型号 重点 离心泵的特性曲线及其影响因素;管路特性曲线方程式 难点: 离心泵的工作点的改变;离心泵安装高度的计算。 第3章非均相物系的分离和固体流态化 (一)颗粒及颗粒床层的特性 颗粒及颗粒群的性质 2、颗粒床层的特性 )沉降过程 1、沉降速度的计算方法,降沉室的操作原理及设计方法 2、旋风分离器的操作原理、结构特点,掌握其分离性能及设计方法。 (三)过滤 1、过滤操作的基本概念,过滤基本方程式 2、恒压过滤、恒速过滤及先恒速后恒压过滤,过滤常数的测定方法 3、各种典型过滤设备的结构、特点,过滤机生产能力的计算方法 基本要求: 球形颗粒和均匀床层的特性的理解;一维固定床层的流动压降的计算。正确 理解液体过滤操作的基本原理;掌握过滤基本方程式及其应用;掌握过滤过程及 设备的计算和过滤常数的测定方法。了解重力沉降运动的基本原理,掌握重力沉 降设备的计算 重点:
基本要求： 掌握离心泵的性能参数、泵的特性曲线、工作点和流量调节；了解离心泵安 装高度的确定原则；正确选用离心泵的型号。 重 点： 离心泵的特性曲线及其影响因素 ; 管路特性曲线方程式。 难 点： 离心泵的工作点的改变 ; 离心泵安装高度的计算。 第 3 章 非均相物系的分离和固体流态化 （一）颗粒及颗粒床层的特性 1、颗粒及颗粒群的性质 2、颗粒床层的特性 （二）沉降过程 1、沉降速度的计算方法，降沉室的操作原理及设计方法 2、旋风分离器的操作原理、结构特点，掌握其分离性能及设计方法。 （三）过滤 1、过滤操作的基本概念，过滤基本方程式 2、恒压过滤、恒速过滤及先恒速后恒压过滤，过滤常数的测定方法 3、各种典型过滤设备的结构、特点，过滤机生产能力的计算方法 基本要求 ： 球形颗粒和均匀床层的特性的理解；一维固定床层的流动压降的计算。正确 理解液体过滤操作的基本原理；掌握过滤基本方程式及其应用；掌握过滤过程及 设备的计算和过滤常数的测定方法。了解重力沉降运动的基本原理，掌握重力沉 降设备的计算。 重 点：
影响固定床层流动压降的主要因素;恒压过滤基本方程式及其应用:板框过 滤机的操作和工艺计算;球形颗粒的重力自由沉降速度的计算;斯托克斯公式; 除尘室的生产能力计算。 难点 可压缩滤饼的过滤常数的理解与应用;滤布阻力的确定与当量滤饼层概念的 引入;颗粒沉降的因次分析法的应用;应用直接判据法计算沉降速度。 第4章传热 (一)概述 1、传热在化工生产中的应用 2、传热的基本方式及特点,定常态与非定常态 (二)热传导 1、热传导的概念 2、导热微分方程,熟练掌握傅立叶定律、平壁、多层平壁、圆管壁、多层 圆管壁的导热计算 (三)对流传热概述 1、对流传热速率和对流传热系数 2、对流传热机理 (四)传热过程计算 1、传热基本方程式,传热速率Q、传热温差△tm、总传热系数K的计算, 2、传热单元数法。 (五)对流传热系数关联式 1、影响对流传热系数的因数 2、对流传热过程的因次分析 3、流体无相变时的对流传热系数 (六)辐射传热 1、热辐射的基本概念,普朗克定律,斯蒂芬一波尔滋曼定律克希霍夫定律, 2、两物体间的辐射传热,设备的热损失及保温
影响固定床层流动压降的主要因素；恒压过滤基本方程式及其应用；板框过 滤机的操作和工艺计算；球形颗粒的重力自由沉降速度的计算；斯托克斯公式； 除尘室的生产能力计算。 难 点： 可压缩滤饼的过滤常数的理解与应用；滤布阻力的确定与当量滤饼层概念的 引入；颗粒沉降的因次分析法的应用；应用直接判据法计算沉降速度。 第 4 章 传 热 （一）概述 1、传热在化工生产中的应用 2、传热的基本方式及特点，定常态与非定常态 （二）热传导 1、热传导的概念 2、导热微分方程，熟练掌握傅立叶定律、平壁、多层平壁、圆管壁、多层 圆管壁的导热计算； （三）对流传热概述 1、、对流传热速率和对流传热系数 2、对流传热机理 （四）传热过程计算 1、传热基本方程式，传热速率 Q、，传热温差△tm、总传热系数 K 的计算， 2、传热单元数法。 （五）对流传热系数关联式 1、影响对流传热系数的因数 2、对流传热过程的因次分析 3、流体无相变时的对流传热系数 （六）辐射传热 1、热辐射的基本概念，普朗克定律，斯蒂芬—波尔滋曼定律克希霍夫定律， 2、两物体间的辐射传热，设备的热损失及保温