《化工傳遞過(guò)程》教學(xué)大綱

1、化工傳遞過(guò)程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對(duì)象：化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)四年制本科學(xué)生課程代碼：41E02127學(xué)時(shí)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(guò)程開(kāi)發(fā)，化工設(shè)計(jì)與計(jì)算二、課程性質(zhì)與任務(wù)化工傳遞過(guò)程是針對(duì)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特色課程，是學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課和從 事本專(zhuān)業(yè)的科研、生產(chǎn)工作必備的理論基礎(chǔ)。本課程是一門(mén)探討自然現(xiàn)象和化工過(guò)程中動(dòng)量、 熱量和質(zhì)量傳遞速率的課程?；瘜W(xué)工程中各個(gè)單元操作均被看成傳熱、傳質(zhì)及流體流動(dòng)的特 殊情況或特定的組合，對(duì)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(guò)程的 研究。將化工單元操作（化工原理）的

2、共性歸納為動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞過(guò)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(yàn)分析上升為理論分析方法。各傳遞過(guò)程既有 獨(dú)立性又有類(lèi)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(lái)一 定的困難，但可運(yùn)用“三傳”的類(lèi)似關(guān)系進(jìn)行研究理解，可使學(xué)生掌握化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)中有關(guān)動(dòng) 量、熱量和質(zhì)量傳遞的共性問(wèn)題。該課程的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生深入了解各類(lèi)傳遞過(guò)程的機(jī)理, 為改進(jìn)各種傳遞過(guò)程和設(shè)備的設(shè)計(jì)，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(shí)定提供必要的幫助。為分析和解 決過(guò)程工程和強(qiáng)化設(shè)備性能等問(wèn)題提供堅(jiān)實(shí)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(guò)程中三傳現(xiàn)象的機(jī)理及其數(shù)學(xué)描述。確定邊界條 件從而分別求出過(guò)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(wèn)題的能力，為在工程上進(jìn)一步改善各種傳遞過(guò)程和設(shè)備的設(shè)計(jì)、操作及控制過(guò)程打下 良好的理論基礎(chǔ)。通過(guò)學(xué)習(xí)加深對(duì)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(zhuān)業(yè) 課，提高自學(xué)與更新本專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力。四、教學(xué)內(nèi)容與安排第一章傳遞過(guò)程概論（2學(xué)時(shí)）流體流動(dòng)導(dǎo)論動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞的類(lèi)似性傳遞過(guò)程的衡算方法第二章動(dòng)量傳遞概論與動(dòng)量傳遞微分方程（4學(xué)時(shí)）動(dòng)量傳遞概論描述流動(dòng)問(wèn)題的觀點(diǎn)與時(shí)間導(dǎo)數(shù)連續(xù)性方程運(yùn)動(dòng)方程第三章動(dòng)量傳遞方程的

4、假設(shè)干解（3學(xué)時(shí)）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(shì)流平面流與流函數(shù)的概念第四章邊界層流動(dòng)（4學(xué)時(shí)）邊界層的概念普朗特邊界層方程邊界層積分動(dòng)量方程管道進(jìn)口段內(nèi)的流體流動(dòng)邊界層別離第五章湍流（3學(xué)時(shí)）湍流的特點(diǎn)、起因及表征湍流時(shí)的運(yùn)動(dòng)方程湍流的半經(jīng)驗(yàn)理論無(wú)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(dòng)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(shí)）熱量傳遞的基本方式能量方程第七章熱傳導(dǎo)（2學(xué)時(shí)）穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)不穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)第八章對(duì)流傳熱（3學(xué)時(shí)）對(duì)流傳熱的機(jī)理與對(duì)流傳熱系數(shù)平板壁面對(duì)流傳熱管內(nèi)對(duì)流傳熱自然對(duì)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(shí)）質(zhì)量傳遞概論傳質(zhì)微分方程第十章分子傳質(zhì)（擴(kuò)散）（2學(xué)時(shí)）一維穩(wěn)態(tài)分子擴(kuò)散的通用速率方程氣體中的分子擴(kuò)散液體中的分子擴(kuò)散固體中的擴(kuò)散伴有化學(xué)反響的分子擴(kuò)散過(guò)程第十一章對(duì)流傳質(zhì)（2學(xué)時(shí)）對(duì)流傳質(zhì)的機(jī)理與對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)平板壁面對(duì)流傳質(zhì)管內(nèi)對(duì)流傳質(zhì)對(duì)流傳質(zhì)模型第十二章多種傳遞同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程（2學(xué)時(shí)）熱量和質(zhì)量同時(shí)傳遞的過(guò)程平板壁面層流邊界層中同時(shí)進(jìn)行動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞的過(guò)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(píng)估期末采用學(xué)期論文的考核方式。平時(shí)成績(jī)及考勤占30%,期末成績(jī)占70%。七、附錄