化工原理教案.docx
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化工原理教案
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:
二◦一五年二月五日
课程名称
化工原理
（1）归程
学科基础课课程代码
授课班级
化学工程与工艺
授课地点
理论教学204、304；实践教学；辅导教室
课程类别
专业必修课
总学时数
48周学时4学分数
学时分配
课堂讲授学时；实践教学8学时；辅导学时
起至时间
第1周至第3周，第5周至第11周，第14周至第15周
教学大纲
编者
编写学院及汇编时间
化工原理
（1）教学大纲
材料与化学工程学院
材料与化学工程学院、2013
教材及参考书
编、着、作者
出版社及出版时间
化工原理
谭天恩
化学工业出版社、2014
化工原理
柴诚敬
化学工业出版社、2005
化工原理学习指导
匡国柱
大连理工大学出版社、2002
化工原理习题解析
余立新
清华大学出版社、2004
化工原理
陈敏恒
化学工业出版社、1999
授课教师
职称
院（部）
实践教师
职称
院（部）
辅导教师
职称
院（部）
上课日期
2015年月日
第讲
早节
绪论第一章流体流动第
「节流体静止的基本方程
教学目的要求
熟悉化工研究对象、研究方法、本课程特点、物密度的求法。
知识结构、学习方法。
掌握混合
重点及处理方法
单兀操作及研究方法，流体的密度和压强，流体静力学方程；讲解
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
教学步骤、内容（详细内容见课件）
时间分配
绪论
一、课程简介
1、课程性质和内容
2、化工过程和单元操作：
化工生产过程；单元操作概念及特点。
15分钟
二、基本概念：
物料衡算；能量衡算；过程速率；平衡关系。
15分钟
三、单元操作的研究方法：
实验研究法；
数学模型法。
5分钟
教学内容
第一章流体流动
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
2、气体的密度：
影响因素、计算式、混合物密度计算
3、比容例1、2
15分钟
二、压力（pressure）p,单位：
N/m2或Pa
1、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
15分钟
三、流体静力学方程及应用
1、流体静力学方程
2、U型管压差计
30分钟
课堂小结
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
1-2、1-3、1-5、1-6
参考资料
（1）柴诚敬主编•化工原理，高等教育出版社，2005.
（2）匡国柱主编.化工原理学习指导，大连理工大学出版社，2002.
（3）陈敏恒等编.《化工原理》（下册），化学工业出版社，1999.
教学后记
上课日期
2015年月日第讲
早节
第一章流体流动第一节流体流动的基本方程
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、不冋单位制的表达方式。
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
时间分配
5分钟
第二节流体流动的基本方程
—、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、物料衡算一连续性方程
1、稳定流动的连续性方程
2、关于连续性方程的讨论
例1-3
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
1、柏努利方程表达形式
2、柏努利方程的讨论：
3、应用柏努利方程注意事项：
例1-4、1-5
课堂小结
20分钟
20分钟
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
1-7、1-9、1-10
参考资料
（1）柴诚敬主编•化工原理，高等教育出版社，2005.
（2）匡国柱主编.化工原理学习指导，大连理工大学出版社，2002.
（3）陈敏恒等编.《化工原理》（下册），化学工业出版社，1999.
教学后记
上课日期
2015年月日第讲
早节
第一早流体流动第一节流体流动现象
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一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
第二节流体流动现象
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
1、湍流的发生与发展
2、湍流的脉动现象和时均化
3、湍流时的层流底层
三、管内流动的分析
1、层流时的速度分布
2、层流时的阻力损失
3、湍流时的速度分布
四、边界层与边界层分离
1、边界层及其形成；
2、边界层的分离
课堂小结
时间分配
5分钟
35分钟
10分钟
30分钟
15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
1-13、1-14
参考资料
（1）柴诚敬主编•化工原理，高等教育出版社，2005.
（2）匡国柱主编.化工原理学习指导，大连理工大学出版社，2002.
（3）陈敏恒等编.《化工原理》（下册），化学工业出版社，1999.
教学后记
上课日期
2015年月日第讲
早节
第一章流体流动第四节管内流动的阻力
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一一范宁公式
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
1、量纲分析的理论基础
2、量纲分析步骤
3、关于量纲分析法的几点说明
三、湍流时的摩擦因数
1、湍流时的经验式
2、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1-7、1-8
迭代试差法
课堂小结
时间分配
5分钟
20分钟
35分钟
35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
1-15、1-19
参考资料
（1）柴诚敬主编•化工原理，高等教育出版社，2005.
（2）匡国柱主编.化工原理学习指导，大连理工大学出版社，2002.
（3）陈敏恒等编.《化工原理》（下册），化学工业出版社，1999.
教学后记
上课日期
2015年月日第讲
早节
第一章流体流动第四节管内流动的阻力第五节管路计算
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
简单管路计算讲解、示例
难点及处理方法
试差法讲解、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
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：
2、当量长度法：
八、吕内流动总阻力损失的计算
1、总阻力损失计算通式
2、总阻力损失计算注意事项，例1-10
第五节管路计算
一、简单管路
1、简单管路特点：
2、简单管路的设计型计算
3、简单管路的操作型计算：
4、适宜管径确定
例1-11、例1-12、例1-14
课堂小结
时间分配
5分钟
20分钟
20分钟
20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
1-20、1-22
参考资料
（1）柴诚敬主编•化工原理，高等教育出版社，2005.
（2）匡国柱主编.化工原理学习指导，大连理工大学出版社，2002.
（3）陈敏恒等编.《化工原理》（下册），化学工业出版社，1999.
教学后记
上课日期
2015年月日第讲
早节
第一章流体流动第五节管路计算第六节流量测量
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
流速流量测量仪器的结构、原理和使用。
讲解、动画演示。
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
第五节管路计算二、复杂管路
1、并联管路
2、分支管路，例1-15
第六节流量测量
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
二、变截面流量计
1、转子流量计
2、转子流量计特点
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
（1）柴诚敬主编•化工原理，高等教育出版社，2005.
（2）匡国柱主编.化工原理学习指导，大连理工大学出版社，2002.
（3）陈敏恒等编.《化工原理》（下册），化学工业出版社，1999.
教学后记
上课日期
2015年月日
第讲
早节
第二章液体输送机械
第一节离心泵
教学目的要求
掌握离心泵的丄作原理及王要结构；离心泵的气缚现象。
重点及处理方法
离心泵结构、原理。
扬程概念及表达。
讲解、动画
难点及处理方法
扬程概念及表达。
讲解、示例
授课方式
课堂教学
教学步骤、内容（详细内容见课件）
时间分配
第二章液体输送机械
概述
5分钟
第一节离心泵
一、离心泵的工作原理与构造：
20分钟
1、工作原理；气缚与灌泵
2、离心泵的构件：
叶轮、泵壳、轴圭寸装置。
二、离心泵的主要性能参数
教学内容
1、流量：
单位、影响因素。
2、扬程（压头）：
单位、实验测定方法。
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。
例2-1
40分钟
三、离心泵的特性曲线及其应用
1、离心泵的特性曲线：
测定方法；讨论。
2、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
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