《化工傳遞過程》教學(xué)大綱

1、化工傳遞過程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對象：化學(xué)工程與工藝專業(yè)四年制本科學(xué)生課程代碼：41E02127學(xué)時分配:28賦予學(xué)分：1. 5先修課程：高等數(shù)學(xué)、物理化學(xué)、化工原理、化工熱力學(xué)后續(xù)課程：化工過程開發(fā)，化工設(shè)計與計算二、課程性質(zhì)與任務(wù)化工傳遞過程是針對化學(xué)工程與工藝專業(yè)的專業(yè)特色課程，是學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課和從 事本專業(yè)的科研、生產(chǎn)工作必備的理論基礎(chǔ)。本課程是一門探討自然現(xiàn)象和化工過程中動量、 熱量和質(zhì)量傳遞速率的課程?；瘜W(xué)工程中各個單元操作均被看成傳熱、傳質(zhì)及流體流動的特 殊情況或特定的組合，對單元操作的任何進(jìn)一步的研究，最終都是歸結(jié)為這幾種傳遞過程的 研究。將化工單元操作（化工原理）的

2、共性歸納為動量、熱量和質(zhì)量傳遞過程（“三傳”）的 原理系統(tǒng)地論述，將化學(xué)工程的研究方法由經(jīng)驗分析上升為理論分析方法。各傳遞過程既有 獨立性又有類似性，雖然課程中概念、定義和公式較多，基本方程又相當(dāng)復(fù)雜給學(xué)習(xí)帶來一 定的困難，但可運用“三傳”的類似關(guān)系進(jìn)行研究理解，可使學(xué)生掌握化學(xué)工程專業(yè)中有關(guān)動 量、熱量和質(zhì)量傳遞的共性問題。該課程的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生深入了解各類傳遞過程的機理, 為改進(jìn)各種傳遞過程和設(shè)備的設(shè)計，操作和控制提供理論基礎(chǔ)；為今后的科學(xué)研究提供各種 的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型；為速度、溫度、濃度分布及傳遞速率確實定提供必要的幫助。為分析和解 決過程工程和強化設(shè)備性能等問題提供堅實的理論基礎(chǔ)。三、教

3、學(xué)目的與要求本課程的教學(xué)目的是了解和掌握化工過程中三傳現(xiàn)象的機理及其數(shù)學(xué)描述。確定邊界條 件從而分別求出過程的解析、數(shù)值解或轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決化學(xué)工程中 傳遞問題的能力，為在工程上進(jìn)一步改善各種傳遞過程和設(shè)備的設(shè)計、操作及控制過程打下 良好的理論基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)加深對化學(xué)工程基本原理的理解，使學(xué)生能順利學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè) 課，提高自學(xué)與更新本專業(yè)知識的能力。四、教學(xué)內(nèi)容與安排第一章傳遞過程概論（2學(xué)時）流體流動導(dǎo)論動量、熱量和質(zhì)量傳遞的類似性傳遞過程的衡算方法第二章動量傳遞概論與動量傳遞微分方程（4學(xué)時）動量傳遞概論描述流動問題的觀點與時間導(dǎo)數(shù)連續(xù)性方程運動方程第三章動量傳遞方程的

4、假設(shè)干解（3學(xué)時）曳力系數(shù)與范寧摩擦因數(shù)平壁間與平壁面上的穩(wěn)態(tài)層流圓管與套管環(huán)隙間的穩(wěn)態(tài)層流爬流勢流平面流與流函數(shù)的概念第四章邊界層流動（4學(xué)時）邊界層的概念普朗特邊界層方程邊界層積分動量方程管道進(jìn)口段內(nèi)的流體流動邊界層別離第五章湍流（3學(xué)時）湍流的特點、起因及表征湍流時的運動方程湍流的半經(jīng)驗理論無界固體壁面上的穩(wěn)態(tài)湍流圓管中的湍流平板壁面上湍流邊界層的近似解量綱分析在動量傳遞中的應(yīng)用第六章熱量傳遞概論與能量方程（3學(xué)時）熱量傳遞的基本方式能量方程第七章熱傳導(dǎo)（2學(xué)時）穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)不穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)第八章對流傳熱（3學(xué)時）對流傳熱的機理與對流傳熱系數(shù)平板壁面對流傳熱管內(nèi)對流傳熱自然對流傳熱第九章質(zhì)量傳遞概論與傳質(zhì)微分方程（2學(xué)時）質(zhì)量傳遞概論傳質(zhì)微分方程第十章分子傳質(zhì)（擴散）（2學(xué)時）一維穩(wěn)態(tài)分子擴散的通用速率方程氣體中的分子擴散液體中的分子擴散固體中的擴散伴有化學(xué)反響的分子擴散過程第十一章對流傳質(zhì)（2學(xué)時）對流傳質(zhì)的機理與對流傳質(zhì)系數(shù)平板壁面對流傳質(zhì)管內(nèi)對流傳質(zhì)對流傳質(zhì)模型第十二章多種傳遞同時進(jìn)行的過程（2學(xué)時）熱量和質(zhì)量同時傳遞的過程平板壁面層流邊界層中同時進(jìn)行動量、熱量和質(zhì)量傳遞的過程五 教學(xué)設(shè)備和設(shè)施教室，黑板，投影儀，多媒體電腦。六、課程考核與評估期末采用學(xué)期論文的考核方式。平時成績及考勤占30%,期末成績占70%。七、附錄