化工原理教案.docx
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化工原理教案
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教案
2014—2015学年第2学期
授课班级:
化学工程与工艺
课程名称:
化工原理
(1)
任课教师:
院部名称:
〇一五二年二月五日
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课程名称
课程化工原理
(1)归属
学科基础课
课程代码
授课班级
化学工程与工艺
授课地点
教室;辅导实践教学204、304;理论教学
课程类别
专业必修课
总学时数
48
4周学时
学分数
3.0
学时分配
学时辅导8学时;课堂讲授学时;实践教学
起至时间
周周至第15周至第11周,第14第1周至第3周,第5
教学大纲
编者
编写学院及汇编时间
1化工原理()教学大纲
材料与化学工程学院
2013材料与化学工程学院、
教材及参考书
编、著、作者
出版社及出版时间
化工原理
谭天恩
2014化学工业出版社、
化工原理
柴诚敬
2005化学工业出版社、
化工原理学习指导
匡国柱
2002大连理工大学出版社、
化工原理习题解析
余立新
2004清华大学出版社、
化工原理
陈敏恒
1999
化学工业出版社、
授课教师
职称
院(部)
实践教师
职称
院(部)
辅导教师
职称
院(部)
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上课日期
日2015年月
讲第
章节
流体静止的基本方程第一节绪论第一章流体流动
教学目的要求
熟悉化工研究对象、研究方法、本课程特点、知识结构、学习方法。
掌握混合物密度的求法。
重点及处理方法
讲解单元操作及研究方法,流体的密度和压强,流体静力学方程;
难点及处理方法
物料衡算、能量衡算;流体静力学方程应用;讲解、示例
授课方式
课堂教学
教学内容
教学步骤、内容(详细内容见课件)绪论一、课程简介1、课程性质和内容、化工过程和单元操作:
化工生产过程;单元操作概念及特点。
2二、基本概念:
物料衡算;能量衡算;过程速率;平衡关系。
三、单元操作的研究方法:
实验研究法;数学模型法。
流体流动第一章
第一节流体静止的基本方程一、密度1、液体的密度:
影响因素、纯组分数据查找、混合物密度计算、气体的密度:
影响因素、计算式、混合物密度计算21、比容3例、2
2二、压力(pressure或,单位:
N/mPa)p1、制外压力单位:
常见的压力单位、换算关系2、表压、真空度、绝对压强三、流体静力学方程及应用、流体静力学方程1型管压差计2、U课堂小结
时间分配
15分钟
分钟15
分钟5
15分钟
分钟15
分钟30
5分钟
主要教学方法与手段
采用多媒体课件课堂讲授
课后作业
1-6
、、1-51-2、1-3
参考资料
2005.
高等教育出版社1)柴诚敬主编.化工原理(,2002.大连理工大学出版社.
(2)匡国柱主编化工原理学习指导,
1999.
化学工业出版社,.3()陈敏恒等编《化工原理》(下册)
教学后记
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上课日期
日2015年月
讲第
章节
流体流动的基本方程第二节第一章流体流动
教学目的要求
掌握流量、流速的概念,连续性方程式、柏努利方程式及其应用。
重点及处理方法
流体动力学方程推导、不同单位制的表达方式。
柏努利方程物理意义;讲解
难点及处理方法
难点:
柏努利方程应用;讲解、示例
授课方式
课堂教学
教学内容
教学步骤、内容(详细内容见课件)上堂课内容回顾,课堂提问第二节流体流动的基本方程一、基本概念1、流量:
体积流量;质量流量;两者关系。
2、流速:
平均流速;质量流速。
3、稳定流动与不稳定流动
4、黏性与黏度:
牛顿粘性定律;粘度
二、物料衡算—连续性方程1、稳定流动的连续性方程2、关于连续性方程的讨论
1-3例三、机械能衡算
(一)液体在流动时所具有的能量表现形式
(二)柏努利方程、柏努利方程表达形式1、柏努利方程的讨论:
2
、应用柏努利方程注意事项:
31-4例、1-5课堂小结
时间分配
5分钟
分钟20
分钟20
55分钟
5分钟
主要教学方法与手段
采用多媒体课件课堂讲授
课后作业
1-10
、、1-91-7
参考资料
2005.
高等教育出版社1)柴诚敬主编.化工原理(,2002.,化工原理学习指导大连理工大学出版社2()匡国柱主编.
1999.
《化工原理》(下册)化学工业出版社.3()陈敏恒等编
教学后记
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上课日期
日2015年月
讲第
章节
流体流动现象第三节第一章流体流动
教学目的要求
了解流体在管内速度分布。
掌握流动的型态及判据—雷诺实验及雷诺准数。
重点及处理方法
流体流动类型与雷诺数;讲解、动画
难点及处理方法
雷诺数;边界层的形成、发展与分离;讲解、示例
授课方式
课堂教学
教学内容
教学步骤、内容(详细内容见课件)上堂课内容回顾,课堂提问流体流动现象第三节
一、流动类型1、雷诺实验与流动类型2、雷诺数Re:
定义、流型的判据、雷诺数的物理意义。
3、当量直径de
例:
1-6
二、湍流的基本概念、湍流的发生与发展12、湍流的脉动现象和时均化、湍流时的层流底层3
三、管内流动的分析
1、层流时的速度分布、层流时的阻力损失2、湍流时的速度分布3
四、边界层与边界层分离、边界层及其形成;1、边界层的分离2课堂小结
时间分配
分钟5
分钟35
分钟10
分钟30
分钟15
分钟5
主要教学方法与手段
采用多媒体课件课堂讲授
课后作业
1-14
、1-13
参考资料
2005.
高等教育出版社1)柴诚敬主编.化工原理(,2002.,化工原理学习指导大连理工大学出版社2()匡国柱主编.
1999.
《化工原理》(下册)化学工业出版社.3()陈敏恒等编
教学后记
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上课日期
月日2015年
讲第
章节
管内流动的阻力流体流动第四节第一章
教学目的要求
掌握直管内的流动阻力损失,摩擦系数,迭代试差法。
重点及处理方法
摩擦因数及摩擦因数图、阻力计算;讲解、示例
难点及处理方法
量纲分析方法、迭代试差法;讲解
授课方式
课堂教学
教学内容
教学步骤、内容(详细内容见课件)上堂课内容回顾,课堂提问第四节管内流动的阻力一、计算阻力损失的通式——范宁公式
1、阻力损失直观表现2、范宁公式1)公式推导
(2)层流时的摩擦因数(二、量纲分析法、量纲分析的理论基础1、量纲分析步骤2、关于量纲分析法的几点说明3三、湍流时的摩擦因数
?
、湍流时的经验式12、摩擦因数图:
层流区;过渡区;湍流区;完全湍流区3、粗糙度的影响、例1-71-8
迭代试差法课堂小结
时间分配
5分钟
分钟20
35分钟
分钟35
分钟5
主要教学方法与手段
采用多媒体课件课堂讲授
课后作业
1-19
、1-15
参考资料
2005.
高等教育出版社.
(1)柴诚敬主编化工原理,2002.大连理工大学出版社.化工原理学习指导,2()匡国柱主编,1999.,)陈敏恒等编.《化工原理》(下册)化学工业出版社3(
教学后记
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上课日期
月日2015年
讲第
章节
管路计算管内流动的阻力第五节流体流动第一章第四节
教学目的要求
了解管路构成,掌握简单管路的计算,熟悉测速管,孔板流量计,文丘里流量计,转子流量计。
重点及处理方法
讲解、示例简单管路计算
难点及处理方法
讲解、示例试差法
授课方式
课堂教学
教学内容
教学步骤、内容(详细内容见课件)上堂课内容回顾,课堂提问四、非圆形管的沿程损失1、当量直径的定义2、非圆形管的沿程损失计算方法,例1-9五、局部阻力损失
1、阻力系数法:
、当量长度法:
2六、管内流动总阻力损失的计算、总阻力损失计算通式11-102、总阻力损失计算注意事项,例第五节管路计算一、简单管路
、简单管路特点:
1、简单管路的设计型计算23、简单管路的操作型计算:
4、适宜管径确定、例1-14例1-11、例1-12课堂小结
时间分配
分钟5
分钟20
20分钟
分钟20
30分钟
5分钟
主要教学方法与手段
采用多媒体课件课堂讲授
课后作业
1-22
、1-20
参考资料
2005.
高等教育出版社1()柴诚敬主编.化工原理,2002.大连理工大学出版社化工原理学习指导,.
(2)匡国柱主编,1999.
化学工业出版社.)陈敏恒等编《化工原理》(下册),3(
教学后记
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上课日期
日2015年月
讲第
章节
流量测量管路计算第六节第一章流体流动第五节
教学目的要求
了解复杂管路的特点及常见问题的计算方法;了解测速管,孔板流量计,转子流量计的工作原理及结构特点。
重点及处理方法
讲解、动画演示。
流速流量测量仪器的结构、原理和使用。
难点及处理方法
流速、流量测量仪器的工作原理。
讲解、动画演示
授课方式
课堂教学
教学内容
教学步骤、内容(详细内容见课件)上堂课内容回顾,课堂提问管路计算第五节二、复杂管路
、并联管路12、分支管路,例1-15
流量测量第六节
一、变压头流量计1、测速管:
结构、测速原理、优缺点2、孔板流量计:
结构、测流原理、优缺点3、文丘里流量计:
优缺点
变截面流量计二、1、转子流量计、转子流量计特点2本章总结
时间分配
5分钟
30分钟
45分钟
20分钟
主要教学方法与手段
采用多媒体课件课堂讲授
课后作业
参考资料
2005.
高等教育出版社化工原理,
(1)柴诚敬主编.,2002.化工原理学习指导,大连理工大学出版社.
(2)匡国柱主编,1999.
化学工业出版社.(3)陈敏恒等编《化工原理》(下册),
教学后记
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上课日期
日2015年月
讲第
章节
离心泵第一节第二章液体输送机械
教学目的要求
掌握离心泵的工作原理及主要结构;离心泵的气缚现象。
重点及处理方法
讲解、动画离心泵结构、原理。
扬程概念及表达。
难点及处理方法
讲解、示例。
扬程概念及表达
授课方式
课堂教学
教学内容
教学步骤、内容(详细内容见课件)液体输送机械第二章概述
离心泵第一节一、离心泵的工作原理与构造:
1、工作原理;气缚与灌泵、离心泵的构件:
叶轮、泵壳、轴封装置。
2二、离心泵的主要性能参数1、流量:
单位、影响因素。
压头):
单位、实验测定方法。
2、扬程(3、泵的效率:
效率定义、影响因素4、轴功率和有效功率:
定义、计算。
2-1
例三、离心泵的特性曲线及其应用、离心泵的特性曲线:
测定方法;讨论。
12、液体性质对泵特性的影响:
液体密度的影响;粘度的影响。
3、叶轮转速和直径对泵特性曲线的影响:
转速、叶轮直径。
课堂小结
时间分配
5分钟
20分钟
分钟40
分钟30
5分钟
主要教学方法与手段
采用多媒体课件课堂讲授
课后作业
2-3、2-1
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参考资料
2005.
高等教育出版社1)柴诚敬主编.化工原理(,2002.,大连理工大学出版社2)匡国柱主编.化工原理学习指导(,1999.
化学工业出版社)陈敏恒等编.《化工原理》(下册)(3
教学后记
上课日期
日年2015月
讲第
章节
其它类型泵第二节液体输送机械第一节离心泵第二章气体输送机械第三节
教学目的要求
熟悉离心泵的特性曲线;了解离心泵的气蚀现象。
掌握离心泵的安装高度;了解离心泵的流量调节方法,离心泵的类型及选择。
了解往复泵的工作原理和操作,了解常用气体输送机械,了解往复压缩机的工作原理。
重点及处理方法
离心泵的特性曲线;离心泵的安装高度;离心泵的类型及选择讲解、示例
难点及处理方法
离心泵的安装高度。
讲解、示例
授课方式
课堂教学
教学内容
教学步骤、内容(详细内容见课件)上堂课内容回顾,课堂提问离心泵的工作点与流量调节四、
、管路特性曲线12、离心泵的工作点与流量调节五、离心泵的安装高度:
1、安装高度的限制;2、汽蚀现象;、计算)。
3、安装高度的确定(汽蚀余量六、离心泵的选用、安装与操作2、离心泵的选用;3、离心泵的安装与运转。
、离心泵的分类;1其它类型泵第二节一、往复泵
往复泵的流量调节;分类;结构;工作原理;往复泵的流量特性;往复泵的安装、运转、调节。
气体输送机械第三节二、鼓风机三、往复式压缩机一、离心式通风机
课堂小结
时间分配
分钟5
20分钟
分钟30
20分钟
分钟20
5分钟
主要教学方法与手段
采用多媒体课件课堂讲授
课后作业
2-6、2-5
精品文档.
精品文档
参考资料
2005.
高等教育出版社.化工原理,
(1)柴诚敬主编,2002.大连理工大学出版社.化工原理学习指导,
(2)匡国柱主编,1999.
化学工业出版社(下册),)陈敏恒等编(3.《化工原理》
教学后记
上课日期
月日2015年
讲第
章节
沉降分离机械分离与固体流态化第二节第三章
教学目的要求
了解沉降分离原理,掌握重力沉降速度的计算方法,旋风分离器的作用原理
重点及处理方法
重力沉降的计算;讲解、示例
难点及处理方法
旋风分离器性能评价;讲解、示例
授课方式
课堂教学
教学内容
教学步骤、内容(详细内容见课件)沉降分离第二节一、重力沉降原理1、重力沉降速度的计算、影响重力沉降速度的因素2、干扰沉降33-2
例二、重力沉降分离设备1、降尘室
(1)分离条件:
停留时间>沉降时间)最大生产能力:
(23()分离的最小颗粒直径3-2例、沉降槽2三、离心沉降原理及分离设备1、离心沉降原理、离心分离因数23、旋风分离器及性能课堂小结
时间分配
分钟30
35分钟
分钟30
5分钟
主要教学方法与手段
采用多媒体课件课堂讲授
课后作业
3-3、3-2
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参考资料
2005.
高等教育出版社.化工原理,1()柴诚敬主编,2002.大连理工大学出版社.化工原理学习指导,
(2)匡国柱主编,1999.
化学工业出版社《化工原理》(下册),(3)陈敏恒等编.
教学后记
上课日期
月日2015年
讲第
章节
离心分离过滤第四节第三章机械分离与固体流态化第三节
教学目的要求
了解过滤的基本方法和常用设备,了解离心分离的原理和常用设备。
重点及处理方法
过滤速度及影响因素;讲解
难点及处理方法
q测定;讲解、示例过滤常数K、e
授课方式
课堂教学
教学内容
教学步骤、内容(详细内容见课件)第三节过滤一、概述1、过滤方式:
深层过滤与饼层过滤2、过滤介质:
织物介质、多孔性固体介质及堆积的粒状介质等。
3、滤饼与助滤剂二、过滤设备、板框式压滤机:
结构和工作原理、优缺点1、叶滤机:
结构和工作原理、优缺点2、转筒真空过滤机:
结构和工作原理、操作方式3三、过滤的基本理论1、过滤速度:
单位时间内通过单位过滤面积的滤液体积。
、恒压过滤基本方程式2q测定3、过滤常数K、e离心分离第四节
一、概述:
工作原理、优点二、离心机的分类及作用原理沉降式离心机、过滤式离心机、分离式离心机课堂小结
时间分配
分钟15
15分钟
35分钟
30分钟
5分钟
主要教学方法与手段
采用多媒体课件课堂讲授
课后作业
3-5
精品文档.
精品文档
参考资料
2005.
高等教育出版社)柴诚敬主编.化工原理(1,2002.大连理工大学出版社.化工原理学习指导,)匡国柱主编(2,1999.
化学工业出版社化工原理,(3)陈敏恒等编.
教学后记
上课日期
月日2015年
第讲
章节
热传导述第二节第五章传热第一节概
教学目的要求
掌握傅立叶定律,掌握平壁及圆筒壁的稳定热传导计算。
掌握传热的基本概念,
重点及处理方法
傅立叶定律;单层及多层平壁、圆筒壁的串联导热分析。
讲解、示例
难点及处理方法
多层圆筒壁的串联导热分析。
讲解、示例、动画演示
授课方式
课堂教学
教学内容
教学步骤、内容(详细内容见课件)概述第一节
一、传热在工业生产中的应用二、传热的三种基本方式热传导、对流传热、辐射传热第二节热传导
一、傅立叶定律1、温度场和等温面2、傅立叶定律:
二、热导率、导热系数1λ:
热导率的物理意义、影响因素三、平壁的稳定热传导1、单层平壁的稳定热传导、多层平壁的稳定热传导25-3
5-2、例四、圆筒壁的稳定热传导、单层圆筒壁的稳定热传导:
传热面随半径而变化。
1、多层圆筒壁的稳定热传导25-4
例课堂小结
时间分配
分钟10
10分钟
分钟15
分钟30
分钟30
5分钟
主要教学方法与手段
采用多媒体课件课堂讲授
课后作业
5-4
、5-1、5-3
精品文档.
精品文档
参考资料
2005.
高等教育出版社.化工原理,1()柴诚敬主编,2002.大连理工大学出版社.化工原理学习指导,
(2)匡国柱主编,1999.
化学工业出版社化工原理,(3)陈敏恒等编.
教学后记
上课日期
月日2015年
讲第
章节
两流体间的热量传递传热第三节第五章
教学目的要求
掌握传热速率方程及应用,掌握热负荷的计算方法,掌握传热系数和传热面积的计算。
重点及处理方法
传热速率方程及应用,热负荷和传热系数计算;讲解、示例
难点及处理方法
传热系数计算;讲解、示例
授课方式
课堂教学
教学内容
教学步骤、内容(详细内容见课件)上堂课内容回顾,课堂提问第三节两流体间的热量传递一、间壁两侧流体热交换过程的分析1、工业换热器的分类:
直接接触式、蓄热式、间壁式传热2、间壁两侧流体热交换过程的分析3、传热速率方程二、传热速率和传热系数1、对流给热系数及影响因素:
、总传热系数计算2
(1)传热壁面为平壁)传热壁面为圆筒壁(2、污垢热阻3K的途径、提高4热负荷计算的计算:
)无相变时(1Q
(2)热流体有相变5-6
例课堂小结
时间分配
分钟5
分钟20
50分钟
20分钟
5分钟
主要教学方法与手段
采用多媒体课件课堂讲授
课后作业
5-9、5-5
精品文档.
精品文档
参考资料
2005.
高等教育出版社)柴诚敬主编.化工原理(1,2002.大连理工大学出版社.化工原理学习指导,
(2)匡国柱主编,1999.
化学工业出版社化工原理,(3)陈敏恒等编.
教学后记
上课日期
月日2015年
讲第
章节
两流体间的热量传递传热第三节第五章
教学目的要求
掌握传热平均温度差的计算,掌握逆流传热的优越性。
重点及处理方法
传热平均温度差的计算;讲解、示例
难点及处理方法
传热平均温度差的计算;讲解、示例
授课方式
课堂教学
教学内容
教学步骤、内容(详细内容见课件)上堂课内容回顾,课堂提问三、平均温差的计算、恒温传热:
12、变温传热:
3、变温传热平均温度差的计算:
(1)基本假定
(2)公式推导:
)逆流传热的优越性(35-9
、例5-7四、复杂流向的平均温度差、换热器内流体的流向1、复杂流向的平均温度差2R两参数和
(1)P2)温差修正系数的查取(六、壁温的计算?
1、流体的大小与壁温的关系5-13
2、课堂小结
时间分配
分钟5
分钟45
25分钟
20分钟
5分钟
主要教学方法与手段
采用多媒体课件课堂讲授
课后作业
5-12
、5-11
精品文档.
精品文档
参考资料
2005.
高等教育出版社)柴诚敬主编.化工原理(1,2002.大连理工大学出版社.化工原理学习指导,)匡国柱主编(2,1999.
化学工业出版社化工原
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