《化工原理》之教学感悟

【摘要】《化工原理》是生物工程、生物制药、化学工程等相关工程类学科的一让专业基础课，化工原理知识的掌握程度对其专业知识的学习有着至关重要的作用，也直接影响其工作能力。但是大部分学生在学习过程中感觉该门课程很难学，学不好。为了提高学生学习该门课程的效率，本文作者从自己多年的教学出发对本门课程的教学提出了一些自己的看法，效果较好。

【关键词】《化工原理》有效教学平台设计

化工原理作为一门基础技术课程，担负着传授化工基础知识，培养学生的技术经济观念、提高他们从事应用和开发研究的能力的任务。对于应用及工程类专业的学生来说，化工原理知识的掌握程度对其专业知识的学习有着至关重要的作用，也直接影响其工作能力[1]。

作为一名高校教师，我在南昌大学高等职业技术学院工程技术系承担生物制药专业的《化工原理》和《生化分离工程》等相关课程的教学工作已经八年了，在《化工原理》这门课程的教学中我一直采用的是教育部直属师范大学华中师范大学出版社出版的由宋红、王彩红主编的生物学系列21世纪高等教育规划教材《化工原理》，本书内容在编写上以化工原理的基础知识为主体，同时紧密联系生物工程、制

药工程、食品工程等专业的实际应用，具有较强的专业特点。针对高等职业技术教育的特点，该教材重点强调基本理论、基本观点和工程方法，并加强了对工业领域出现的相关新概念、新技术、新理念、新设备等新成果的介绍和推广，淘汰了一些应用性不强的和过时了的概念及内容，使学生对该门课程的学习更具实用性、前沿性和综合性。

《化工原理》课程的教学课时为每周4个课时，共计64个学时，在教学过程中讲授内容除绪论外共涉及到8章，分别是流体的流动与输送、传热、传质过程、吸收、蒸馏、萃取、固体干燥和新型分离技术，为了使学生的学习更具有科学性和时效性，合理的教学时间安排就显得十分重要了，根据多年的教学经验和我院教学的实际情况，同时结合相关章节内容的多少和难易程度，个人认为绪论安排2个课时、流体的流动与输送安排10个课时、传热安排10个课时、传质过程安排2个课时、吸收安排8个课时、蒸馏安排10个课时，萃取安排6个课时，固体干燥安排10个课时、新型分离技术安排4个课时，然后留2个课时进行梳理复习，在整个安排中因萃取在物质分离工程会进一步进行阐述如在物质分离工程这门学科教学过程中涉及到的超临界流体萃取和双水相萃取等相关教学内容所以相对安排了较少的课时。

在完成合理的教学课时安排之后，如何组织有效的教

学是关系到学生能否学习好这门课程的关键。本人认为要想让学生学好这门课程应该从以下几个方面来组织有效的教学活动：

一、宏观讲解，运用实际生产工艺细微剖析化工原理的重要性

从事化工原理这门课程的教学工作这么多年，听到学生对这门课程控最多的评语就是化工原理是所有课程里最难的也是挂科率最高的一门课程，每一届的学生在上这门课的时候都会有一种畏惧心理，都会没有信心，同时也都会觉得因为这门课程很难一所以我学好了说明我聪明，我学不好也是正常的心理。的确，化工原理这门课程因在教学过程中涉及到很多实际生产工艺的模拟计算，而且很多生产工艺和生产设备都是学生没有见过甚至没有听过的，所以会有一些难度，其实最重要的不是教学内容的难度，而且学生的学习态度问题，很多学生在学习包括本门课程在内的所有课程表的时候都会因为不知道或者是不明确该门课程的实际应用价值，也就是不知道为什么要学，学了又会有什么用途，所以导致了学习积极性不高从而增加了学习的难度，为了让学习了一个明确的学习目标，在首次课上我一定以一个最普遍而又应用最为广泛的生产工艺为例来介绍化工原理这门课程的应用性，在每一个生产过程或是生产车间会用到我们书上的哪一章节的内容，从而让他们知道为什么要学习这门课

化工原理实验

流量计的种类很多，本实验是研究差压式（速度式）流量计的校正，这类差压式流量计是用测定流体的压差来确定流体流量（或流速）常用的有孔板流量计、文丘里流量计和毕托管等。实验装置用孔板流量计如同2。a）所示，是在管道法兰向装有一中心开孔的不诱钢板。孔板流量计的缺点是阻力损失大，流体流过孔板流量计，由于流体与孔板有摩擦，流道突然收缩和扩大，形成涡流产生阻力，使部分压力损失，因此流体流过流量计后压力不能完全恢复，这种损失称为永久压力损失(局部阻力损失)。流量计的永久压力损失可以用实验方法测出。如下图所示，实验中测定３、４两个截面的压力差，即为永久压力损失。对孔板流量计，测定孔板前为d１的地方和孔板后６d１的地方两个截面压差工厂生产的流量计大都是按标准规范生产的。出厂时一般都在标准技术状况下(101325Pa，20℃)以水或空气为介质进行标定，给出流量曲线或按规定的流量计算公式给出指定的流量系数，然而在使用时，往往由于所处温度、压强、介质的性质同标定时不同，因此为了测定准确和使用方便，应在现场进行流量计的校正。即使已校正过的流量计，由于在长时间使用中被磨损较大时，也需要再一次校正。量体法和称重法都是以通过一定时间间隔内排出的流体体积或质量的测量来实现的《化工原理实验指导》李发永流量计原理工厂生产的流量计，大都是按标准规范制造的。流量计出厂前要经过校核，并作出流量曲线，或按规定的流量计算公式给出指定的流量系数，或将流量系数直接刻在显示仪表刻度盘上供用户使用。如果用户丢失原厂的流量曲线图；或者流量计经长期使用，由于磨损造成较大的计量误差；或者用户自行制造非标准形式的流量计；或者被测量流体与标定的流体成分或状态不同，则必须对流量计进行校核（或称为标定）。也就是用实验的方法测定流量计的指示值与实际流量的关系，作出流量曲线或确定流量的计算公式。因此，流量计的校核在生产、科研中都具有很重要的实际意义。 Φ16×2.5 Ф：是表示外径 DN：公称直径（近似内径） “Φ”标识普通圆钢管的直径，或管材的外径乘以壁厚，如：Φ25×3标识外径25mm，壁厚为3mm的管材；以孔板流量计为例进行说明，文丘里流量计的原理与此完全一样，只是流量系数不同。

化工原理实验大纲

《化工原理》实验教学大纲实验名称：化工原理学时：32学时学分：2 适用专业：化学工程与工艺、应用化学、环境工程、高分子材料与工程、生物工程、过程装备与控制专业等。执笔人：傅家新，王任芳审订人：吴洪特一、实验目的与任务化工原理实验课是化工原理课程教学中的一个重要教学环节，其基本任务是巩固和加深对化工原理课程中基本理论知识的理解，培养学生应用理论知识组织工程实验的能力及分析和解决工程问题的能力，并在实验中学会一些操作技能。二、教学基本要求化工原理实验由基础型实验、综合型试验、设计型实验和仿真型实验几部分组成。学生在进实验室之前应做好实验预习，了解实验装置流程及实验操作，掌握实验数据处理中的一些技巧，为能顺利完成实验做好准备。三、实验项目与类型注：本实验装置都可以开验证型实验，同时可以开设综合、设计和研究型实验。各专业可根据专业需要和实验学时进行选择和组合。四、实验教学内容及学时分配实验一离心泵性能测定（1验证）（4学时）1．目的要求了解离心泵的操作；掌握离心泵性能曲线的测定方法；了解气缚现象；掌握离心泵的操作方法。 2．方法原理依据机械能衡算式对离心泵作机械能衡算可得H~Q线，利用马达-天平测功器可测得N~Q线，利用有效功与轴功的关系可得η~Q线。 3．主要实验仪器及材料

离心泵性能曲线测定装置一套。 4．掌握要点注意离心泵的气缚与气蚀现象。 5．实验内容：测定离心泵在恒定转速下的性能曲线。实验一离心泵性能测定—汽蚀现象测定（2演示）（2学时） 1. 目的要求通过对离心泵汽蚀特性曲线的测定，以便在离心泵的安装过程中正确掌握其安装高度。 2．方法原理离心泵汽蚀特性结合机械能衡算式。 3．主要实验仪器及材料离心泵汽蚀现象测定装置一套。 4．掌握要点 5．实验内容实验二流体流动阻力测定（1验证）（4学时） 1．目的要求掌握因次分析方法，学会用实验数据关联摩擦因数与雷诺数的关系。 2．方法原理由范宁公式知，管路阻力损失可表示成)2/)(/(2g u d l p f λ?=，在一连续、稳定、均一、且水平的恒截面直管段内，p p f ??-=。只要测定出两截面处的压强之差和管内流体的流速，即可关联出Re ~λ关系。 3．主要实验仪器及材料阻力测定装置一套。 4．掌握要点 5．实验内容实验二流体流动阻力测定（2综合）（6学时） 2．目的要求掌握因次分析方法，学会用实验数据关联摩擦因数与雷诺数的关系，测定阀门及突然扩大的局部阻力。 2．方法原理由范宁公式知，管路阻力损失可表示成)2/)(/(2g u d l p f λ?=，在一连续、稳定、均一、且水平的恒截面直管段内，p p f ??-=。只要测定出两截面处的压强之差和管内流体的流速，即可关联出Re ~λ关系。管路局部阻力损失可表示)2/(h 2 g u f ζ=，只要测定出阀门两端的压强之差和管内流体的流速，即可关联出Re ~ζ关系。 3．主要实验仪器及材料阻力测定装置一套。 4．掌握要点 5．实验内容实验三板框过滤实验（1验证）（4学时）

化工原理I1教学大纲

中国海洋大学本科生课程大纲一、课程介绍 1.课程描述：本门课程的内容是使学生初步掌握化工过程的基本原理，以三种传递原理为主线，以物料衡算、能量衡算、平衡关系、传递速率等基本概念为理论依据，掌握典型单元操作的学习方法和分析问题的思路，培养理论联系实际的观点，进行典型单元操作设备的设计、操作及选型的计算，并进行基本实验技能和设计能力的训练，以增强学生掌握扎实的化学工程基础知识和本专业的基本理论知识。 2.设计思路：本课程教学主要讲授流动流动及输送设备、非均相混合物分离及其设备以及传热原理、计算及设备设计等内容。采用以多媒体教学形式为主，辅以同学们课外练习和文献资料的查阅等开展课堂讨论。 3. 课程与其他课程的关系：本课程教学内容涉及知识面广，在学习此课程之前要求学生具有良好的基础课和专业基础课知识，例如《物理化学》、《大学物理》、《高等数学》、《化工制图》及《计算机基础》等。二、课程目标 - 4 -

通过本门课程的学习，培养学生具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，具有追求创新的态度和意识，并在设计过程中能综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素，最终目标是培养学生建立对终身学习的正确认识和不断学习的能力，以不断适应专业飞速发展的要求。具体如下目标：（1）能够将化工原理知识应用到复杂化学工程问题的描述、分析与研究（2）能够针对具体的化工单元操作分析其中的热力学、动力学以及传质分离过程（3）能够针对具体的化工过程分析其中的热量传递、质量传递、动量传递（4）具有追求创新的态度和意识，能够根据用户需求设计化工过程，并用图纸、报告或程序呈现设计成果（5）具有对化工单元进行优化设计的能力三、学习要求《化工原理》是一门涉及到基本理论、工程技术和经济等诸多学科的专业基础性课程。重在培养学生由理科思维向工科思维的转变，通过课程的学习能够建立工程概念。要求学生不仅要有扎实的理论基础和专业技能，在工程设计中做到技术上先进，经济上合理、安全环保。要达到以上学习任务，学生必须按时上课,认真听讲，积极参与课堂讨论、作业典型案例分析。四、教学进度 - 4 -

化工原理实验指导

化工2004／02 化工原理实验福州大学化工原理实验室二〇〇四年二月

前言实施科教兴国战略和可持续发展战略，迎接知识经济时代的到来，建设面向知识经济时代的国家创新体系，要求造就一支庞大的高素质的创造性人才队伍。因此，作为高级人才的培养基地，高等院校应当把创造力的教育和培养贯穿于各门课程教学及实践性教学环节中。实践性教学环节相对于课堂理论教学环节，更能贯穿对学生创造力的开发，其教学内容、方法、手段如何能适应创造性人才的培养要求尤为重要。传统的大学实验教学，其内容是以验证前人知识为主的验证型实验，其方法是教师手把手地教，这些都不利于培养学生的主动性和创造性。当今，大学实验教学改革中，普遍开设综合型、设计型、研究型实验，是对学生进行创造教育的重要思路和做法。在“211工程”重点建设的大学必须通过的本科教学评优工作指标中就明确要求综合型、设计型、研究型实验应占70%以上。《化工原理实验》是一门技术基础实验课，在培养化工类及相关专业的高级人才中起举足轻重的作用，被学校确定为我校参加本科教学评优工作重点建设的基础课程之一。福州大学投入247万元用于建设以“三型”实验为主的现代化的具有国内先进水平的化工原理实验室。目前，第一期投入100万元的化工原理实验室建设工作已经完成，第二期投入147万元的建设工作正在进行中。已建成具有国内先进水平的实验装置18套，其中有6套是我校与北京化工大学、天津大学共同联合研制的，有2套是我们自行研制的。这些装置将化工知识与计算机技术紧密地结合起来，同时还融合了化学、电工电子、数学、物理及机械等多学科的知识，具有计算机数据采集、处理和控制等功能，能够针对不同专业的要求开出不同类型的“三型”实验。有了这些高新技术装备的实验装置，我们还必须花大力气进行化工原理实验内容、方法的改革，必须以当代教育思想、教育方法论及教育心理学为指导，研究以学生自主学习为主的启发式、交互式、研讨式、动手式的实验教学方法，从实验方案拟定、实验步骤设计、实验流程装配、实验现象观察、实验数据处理和实验结果讨论等方面有效地培养学生的创造性思维和实践动手能力。《化工原理实验讲义》就是为了适应化工原理实验教学内容、方法、手段的改革要求而编写的。《化工原理实验讲义》由施小芳高级实验师执笔主编，李微高级实验师、林述英实验师参与编写工作，阮奇教授主审。叶长燊等老师参加了编写讲义的讨论，并提出许多宝贵意见。在此，对本讲义在编写过程中给予热心帮助和支持的老师，表示衷心的感谢。本讲义在编写过程中，参阅了有关书籍、杂志、兄弟院校的讲义等大量资料，由于篇幅所限，未能一一列举，谨此说明。本讲义难免存在不妥之处，衷心地希望读者给予指教，使本讲义日臻完善。福州大学化工原理实验室 2004．2．5

化工原理大纲

一、课程的性质本课程是化工及相关专业的一门专业基础课。通过本课程的教学使学生掌握流体流动、传热和传质基础理论及主要单元操作的典型设备的构造、操作原理；工艺设计、设备计算、选型及实验研究方法；培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中的各种工程实际问题的能力。并通过实验教学，使学生能巩固加深对课堂教学内容的理解，强调理论与实际结合，综合分析问题、解决问题的能力。二、课程的基本要求和内容绪论本课程的性质、任务、研究对象和研究方法，本课程与其他有关课程的关系。 Δ物理量的因次、单位与单位换算：单位制与因次的概念。几种主要单位制（SI．CGS制．MKS工程单位制）及我国的法定计量单位。单位换算的基本方式。第一章流体流动流体的性质：连续介质的假定、密度、重度、比重、比容、牛顿粘性定律与粘度。牛顿型与非牛顿型流体。流体静力学：静压强及其特性；压强的单位及其换算；压强的表达方式；重力场中静止流体内压强的变化规律及其应用；离心力场中压强的变化规律。流体流动现象：流体的流速和流量；稳定流动与不稳定流动；流体的流动型态；雷诺准数；当量直径与水力半径；滞流时流体在圆管中的速度分布；湍流时的时均速度与脉动速度；湍流时圆管中时均速度的分布；边界层的形成、发展及分离。流体流动的基本方程：Δ 物料衡算——连续性方程及其应用；Δ能量衡算方程；柏势利方程；Δ能量衡算方程和柏势利方程的应用。流体阻力：Δ阻力损失的物理概念；边界层对流动阻力的影响；粘性阻力与惯性阻力；湍流粘度系数；Δ沿程阻力的计算；滞流时圆管直管中沿程阻力计算；滞流时的摩擦系数；湍流时的摩擦系数；因次分析法：用因次分析法找出表示摩擦阻力关系中的数群；粗糙度对摩擦系数的影响；Δ局部阻力的计算。

《化工原理》课程教学大纲

《化工原理》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：260353 课程名称：《化工原理》英文名称：Principles of Chemical Engineering 课程类别：专业基础课学时：90学时，化工原理（上册）40，化工原理（下册）40，实验10 学分：4个适用对象：环境工程专业考核方式：期末考试成绩（占70%）加平时成绩（占30%），其中期末考试为闭卷考试，平时成绩包括考勤，作业、实验和平时测验等。先修课程：数学、物理、化学、物理化学二、课程简介中文简介：化工原理课程属化学工程技术科学学科，是理论性和实践性都很强的学科，是环境工程专业必修的一门专业基础课程。本课程的总学时为90学时，其中80学时为课堂教学，而10个学时为实践教学。其中课堂教学章节和实验教学内容都是按环境工程专业的专业特点而设定的，而与环境工程专业关系不为紧密的则建议自学。英文简介：Chemical engineering is a technology of chemical engineering subdiscipline. This course specialize in strong theory, practice and is a compulsory courses to environmental engineering specialty. The total period is 90, including 80 period classroom teaaching and 10 period practice teaching. The content of this course is arranged according to the characteristics of environmental engineering. It is suggested that those content that has little relation with environmental engineering should be self-studied. 三、课程性质与教学目的 (一)课程性质《化工原理》是环境工程专业一门重要的专业基础课，它的内容是讲述化工单元操作的基本原理、典型设备的结构原理、操作性能和设计计算。化工单元操作是组成各种化工生产过程、完成一定加工目的的基本过程，其特点是化工生产过程中以物理为主的操作过程，包括流体流动过程、传热过程和传质过程。 (二)教学目的化工原理课程的目的是使学生获得常见化工单元操作过程及设备的基础知识、基

化工原理教学大纲

《化工原理》教学大纲课程名称：化工原理/Principles of Chemical Engineering 课程总学时：144 实验学时：24 先修课程：数学、物理、化学、物理化学适用专业：应用化工技术 1、课程性质与教学目的 1.课程性质：《化工原理》是化工及其相关专业学生必修的一门基础技术课程，它在基础课与专业课之间，起着承上启下的作用，是自然科学领域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程。其主要任务是介绍流体流动、传热和传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、过程计算、设备选型及实验研究方法等。这些都密切联系生产实际，以培养学生应用基本原理分析和解决化工单元操作中各种工程实际问题的能力，为专业课学习和今后的工作打下坚实的基础。 2.教学目的：《化工原理》属于工科课程，用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题；研究方法主要是理论解析和理论指导下的实验研究。本课程强调工程观点、定量运算、实际技能和设计能力的训练。通过该课程的学习不仅要掌握以理论到实践所涉及的问题的研究方法，还注重培养学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。二、课程的教学内容与基本要求 (一）教学内容： 1．绪论化工过程与单元操作，单位与单位换算，物料衡算，能量衡算 2．流体流动与输送设备

流体静力学基本方程式：流体的物理性质，静止流体的压力，流体静力学基本方程式，流体静力学基本方程式的应用流体流动的基本方程：流量、流速、稳态流动、非稳态流动的概念，连续性方程，柏努利方程，柏努利方程的应用流体流动现象：流体流动类型，蕾诺数，管内流体速度分布，边界层的概念流体在管内的流动阻力：直管阻力，局部阻力，总能量损失管路计算：简单管路计算，复杂管路计算流量测量：测速管，孔板流量计，文丘里流量计，转子流量计. 离心泵：工作原理，主要部件，离心泵的基本方程式，主要性能参数，特性曲线，允许安装高度，工作点，流量调节，选型与使用其它类型液体输送机械：往复泵，旋转泵，旋涡泵，各类泵性能比较。气体输送和压缩机械：离心通风机、鼓风机、压缩机，旋转鼓风机、压缩机，往复压缩机，真空泵 3．非均相物系的分离颗粒及颗粒床层的特性：颗粒及颗粒床层的特性，颗粒床层的特性，流体通过床层的压降沉降分离：重力沉降，离心沉降过滤：过滤基本方程式，恒压过滤，恒速过滤，过滤常数的测定，过滤设备，过滤机的生产能力 4．传热概述：传热的基本方式，冷热流体热交换方式，传热速率、热通量、稳态传热、非稳态传热的概念，载热体及其选择热传导：傅立叶定律，导热系数，通过平壁的稳态热传导，通过圆筒壁的稳态热传导对流传热概述：对流传热速率方程，对流传热系数，对流传热机理，保温层的临界直径传热过程计算：热量衡算，总传热速率微分方程，总传热系数，平均温度差，总传热速率方程，总传热速率方程的应用，传热单元数法对流传热系数关联式：影响对流传热系数的因素，对流传热过程的量

2014化工原理实验复习提纲(下册)：

第一部分实验基础知识 1、如何读取实验数据 2、如何写实验报告 3、数据处理一、实验数据的误差分析 1. 真值 2、平均值及其种类 3、误差的分类 4、精密度和精确度 5、实验数据的记数法和有效数字错误认识：小数点后面的数字越多就越正确，或者运算结果保留位数越多越准确。二、实验数据处理实验数据中各变量的关系可表示为列表式，图示式和函数式。第二部分实验内容 a log log log log ln ln ln ln ln 1212=--+=?=+=?=截矩直线的斜率＝真值，双对数坐标半对数坐标x x y y x b a y ax y bx a y ae y b bx Θ

每个实验的原理、操作方法、仪表的使用、实验记录、数据处理、思考题一、精馏实验：物系、实验原理、流程图、数据处理（用公式表示）、思考题 1)测定指定条件下的全塔效率或等板高度 2)操作中可调节可控制的量 3)物料浓度的测定方法 4)操作步骤，先全回流，再确定一定回流比操作，为什么 5)实验中出现异常现象（液泛，无回流），如何判断？如何处理？ 6)进料状态对精馏塔的操作有何影响？确定q线需要测定哪几个量？查取进料液的汽化潜热时定性温度应取何值？ 7)什么是全回流？全回流操作的标志有哪些？在生产中有什么实际意义？ 8)其他条件都不变，只改变回流比，对塔性能会产生什么影响？ 9)进料板位置是否可以任意选择，它对塔的性能有何影响？ 10)为什么酒精蒸馏采用常压操作而不采用加压蒸馏或真空蒸馏？ 11)将本塔适当加高，是否可以得到无水酒精？为什么？ 12)影响精馏塔操作稳定的因素有哪些？如何确定精馏塔操作已达稳定？本实验装置能否精馏出98%（质量）以上的酒精？为什么？ 13)各转子流量计测定的介质及测量条件与标定时的状态不同，应如何校正？

化工原理实验指导(1)

实验1 雷诺实验一、实验目的 1、观察液体在不同流动状态时的流体质点的运动规律。 2、观察液体由层流变紊流及由紊流变层流的过渡过程。 3、测定液体在园管中流动时的上临界雷诺数Rec1和下临界雷诺数Rec2。二、实验要求 1、实验前认真阅读实验教材，掌握与实验相关的基本理论知识。 2、熟练掌握实验内容、方法和步骤，按规定进行实验操作。 3、仔细观察实验现象，记录实验数据。 4、分析计算实验数据，提交实验报告。三、实验仪器 1、雷诺实验装置（套）， 2、蓝、红墨水各一瓶， 3、秒表、温度计各一只， 4、卷尺。四、实验原理流体在管道中流动，有两种不同的流动状态，其阻力性质也不同。在实验过程中，保持水箱中的水位恒定，即水头H不变。如果管路中出口阀门开启较小，在管路中就有稳定的平均流速u，这时候如果微启带色水阀门，带色水就会和无色水在管路中沿轴线同步向前流动，带色水成一条带色直线，其流动质点没有垂直于主流方向的横向运动，带色水线没有与周围的液体混杂，层次分明的在管道中流动。此时，在速度较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动，为层流运动。如果将出口阀门逐渐开大，管路中的带色直线出现脉动，流体质点还没有出现相互交换的现象，流体的运动成临界状态。如果将出口阀门继续开大，出现流体质点的横向脉动，使色线完全扩散与无色水混合，此时流体的流动状态为紊流运动。

雷诺数：γ d u ?= Re 连续性方程：A ?u=Q u=Q/A 流量Q 用体积法测出，即在时间t 内流入计量水箱中流体的体积ΔV 。 t V Q ?= 4 2 d A ?=π 式中：A-管路的横截面积 u-流速 d-管路直径 γ-水的粘度五、实验步骤 1、连接水管，将下水箱注满水。 2、连接电源，启动潜水泵向上水箱注水至水位恒定。 3、将蓝墨水注入带色水箱，微启水阀，观察带色水的流动从直线状态至脉动临界状态。 4、通过计量水箱，记录30秒内流体的体积，测试记录水温。 5、调整水阀至带色水直线消失，再微调水阀至带色水直线重新出现，重复步骤4。 6、层流到紊流；紊流到层流各重复实验三次。六、数据记录与计算 d= mm T （水温）= 0C 七、实验分析与总结（可添加页） 1、描述层流向紊流转化以及紊流向层流转化的实验现象。 2、计算下临界雷诺数以及上临界雷诺数的平均值。

化工原理教学大纲

《化工原理》课程教学大纲上册102 学时，下册60 学时一、课程性质、目的和任务《化工原理》课程是化工类及相近专业的一门主要技术基础课，它是综合运用数学、物理、化学等基础知识，分析和解决化工类型生产中各种物理过程（或单元操作）问题的工程学科，本课程担负着由理论到工程、由基础到专业的桥梁作用。该课程教学水平的高低，对化工类及相近专业学生的业务素质和工程能力的培养起着至关重要的作用。本课程属工科科学，用自然科学的原理（主要为动量、热量与质量传递理论）考察、解释和处理工程实际问题，研究方法主要是理论解析和在理论指导下的实验研究，本课程强调工程观点、定量运算和设计能力的训练、强调理论与实际相结合，提高分析问题、解决问题的能力。学生通过本课程学习，应能够解决流体流动、流体输送、沉降分离、过滤分离、过程传热、蒸发、蒸馏、吸收、萃取和干燥等单元操作过程的计算及设备选择等问题，并为后续专业课程的学习奠定基础。二、教学基本要求《化工原理》课程在第五、六学期(四年制)开设。教材内容分为课堂讲授、学生自学和学生选读三部分，其中课堂讲授部分由教师在教学计划学时内进行课堂教学，作为基本要求内容；学生自学部分由学生在教师的指导下，利用课外时间进行自学，作为一般要求内容；学生选读部分由学生根据自己的兴趣及能力，进行课外选读，不作要求。本课程教学计划总学时112学时，其中上册102学时（课堂讲授80学时，习题课18学时、课堂讨论2学时，机动2学时）；下册60学时（课堂讲授56学时，课堂讨论2学时，机动2学时）。本课程课件依照学时安排制作，每次课一个文件，内容包括每次课讲授内容，思考题及课后作业。每次课后留2～3个作业题，由学生独立完成，教师可根据情况布置综合练习题和安排习题讨论课。本课程每周安排课外答疑一次（3小时）。三、教学内容本课程主要内容包括： 1．流体流动。流体的重要性质；流体静力学；能量衡算方程及其应用；流体的流动现象；流动在管内的流动阻力；管路计算；流量测量。 2．流体输送机械。离心泵的工作原理、性能参数与特性曲线、流量调节以及安装；其他液体输送机械简介；气体输送机械简介。 3．机械分离与固体流态化。颗粒与颗粒床特性；重力沉降与离心沉降的原理和操作；过滤分离原理与设备。 4．液体搅拌。搅拌器的性能和混合机理；搅拌功率简介。 5．传热。传热概述；热传导；对流传热概述；传热过程计算；对流传热系数关联式；辐射传热简介；换热器简介。 6．蒸发。蒸发设备、流程与操作特点；单效蒸发计算；多效蒸发简介。 7．传质与分离过程概论。质量传递的方式；传质设备简介。 8．气体吸收。吸收过程的平衡关系；吸收过程的速率关系；低组成气体吸收的计算（包

化工原理实验实验报告

篇一：化工原理实验报告吸收实验姓名专业月实验内容吸收实验指导教师一、实验名称：吸收实验二、实验目的： 1.学习填料塔的操作； 2. 测定填料塔体积吸收系数kya. 三、实验原理：对填料吸收塔的要求，既希望它的传质效率高，又希望它的压降低以省能耗。但两者往往是矛盾的，故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。（一）、空塔气速与填料层压降关系气体通过填料层压降△p与填料特性及气、液流量大小等有关，常通过实验测定。若以空塔气速uo[m/s]为横坐标，单位填料层压降?p[mmh20/m]为纵坐标，在z ?p~uo关系z双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。当液体喷淋量l0=0时，可知为一直线，其斜率约1.0—2，当喷淋量为l1时，?p~uo为一折线，若喷淋量越大，z ?p值较小时为恒持z折线位置越向左移动，图中l2＞l1。每条折线分为三个区段，液区，?p?p?p~uo关系曲线斜率与干塔的相同。值为中间时叫截液区，~uo曲zzz ?p值较大时叫液泛区，z线斜率大于2，持液区与截液区之间的转折点叫截点a。姓名专业月实验内容指导教师?p~uo曲线斜率大于10，截液区与液泛区之间的转折点叫泛点b。在液泛区塔已z 无法操作。塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间，此时塔效率最高。图2-2-7-1 填料塔层的?p~uo关系图 z 图2-2-7-2 吸收塔物料衡算（二）、吸收系数与吸收效率本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨，氨易溶于水，故此操作属气膜控制。若气相中氨的浓度较小，则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律，吸收姓名专业月实验内容指导教师平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。其吸收速率方程可用下式表示： na?kya???h??ym（1）式中：na——被吸收的氨量[kmolnh3/h]；?——塔的截面积[m2] h——填料层高度[m] ?ym——气相对数平均推动力 kya——气相体积吸收系数[kmolnh3/m3·h] 被吸收氨量的计算，对全塔进行物料衡算（见图2-2-7-2）： na?v(y1?y2)?l(x1?x2) （2）式中：v——空气的流量[kmol空气/h] l——吸收剂（水）的流量[kmolh20/h] y1——塔底气相浓度[kmolnh3/kmol空气] y2——塔顶气相浓度[kmolnh3/kmol空气] x1，x2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolnh3/kmolh20] 由式（1）和式（2）联解得： kya?v(y1?y2)（3） ??h??ym 为求得kya必须先求出y1、y2和?ym之值。 1、y1值的计算：

《化工原理》教学大纲.doc

《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

2016年大连理工大学考研大纲——886化工原理及化工原理实验

大连理工大学2016年硕士研究生入学考试大纲科目代码：886科目名称：化工原理及化工原理实验试题分为客观题型和主观题型，其中客观题型（填空题）占30%，主观题型（计算题、简单答题）占70%，具体复习大纲如下：一、绪论 1、了解化工原理课程的形成、发展及其在化学工程学科中的地位。 2、掌握化工原理课程的性质、基本内容、物理量的单位及计算。二、流体流动基础 1、掌握流体静力学。 2、掌握流体动力学。 3、流体流动阻力计算。 4、管路计算。 5、流速和流量的测量。三、流体输送设备 1、掌握离心泵原理、操作及选型。 2、熟练离心泵在管路中的工况，以及实际流体流动机械能衡算式的应用。 2、了解其它类型泵、风机和真空泵原理。四、流体与颗粒(床层)的相对运动—机械分离及流态化 1、掌握颗粒与颗粒床层的特性。 2、掌握流体与颗粒间的相对运动。 3、掌握重力沉降。 4、掌握流体通过颗粒床层的流动。 5、熟练过滤过程计算。 6、了解气体净化的其他方法和设备。五、传热过程及换热器 1、掌握导热、对流传热和辐射传热的概念。 2、掌握流体无相变化时对流表面传热系数的经验关联。 3、掌握蒸汽冷凝与液体沸腾特点。 4、掌握辐射传热及复合传热。 5、熟练传热过程的计算，列管换热器结构设计及类型，强化传热。 6、了解其它型式换热设备。六、蒸发 1、掌握单效蒸发和真空蒸发概述、计算。

2、了解多效蒸发和提高加热蒸汽经济性的其他措施。 3、了解蒸发设备。七、质量传递过程基础 1、掌握汽液相平衡。 2、掌握传质机理与传质速率。八、蒸馏 1、掌握双组分溶液的汽液相平衡； 2、掌握简单蒸馏、平衡蒸馏和精馏原理和特点； 3、熟练双组分连续精馏的计算和分析。 4、了解间歇精馏和特殊精馏特点； 5、了解多组分精馏。九、吸收 1、熟练低浓度气体吸收的计算。 2、了解高浓度气体吸收、多组分吸收、化学吸收和解吸。十、液-液萃取 1、掌握液—液平衡关系。 2、部分互溶物系的萃取计算；完全不互溶物系的萃取计算。 3、溶剂的选择。十一、传质设备 1、掌握板式塔的结构和设计。 2、掌握填料塔的结构和设计。 3、了解萃取设备。十二、干燥 1、掌握湿空气的性质及湿度图。 2、熟练干燥过程的物料衡与热量衡算。 3、掌握干燥速率和干燥时间。 4、了解干燥器的类型、性能、结构。十三、膜分离和吸附分离过程 1、了解膜分离、反渗透、纳滤、超过滤、渗析和电渗析基本概念和特点。 2、了解吸附过程基本概念。十四、化工原理实验 1、流体阻力实验。 2、流量计校正及离心泵综合实验。 3、过滤实验。 4、传热综合实验。

化工原理实验指导书

目录实验一流体流动阻力的测定 (1) 实验二离心泵特性曲线的测定 (5) 实验三传热系数测定实验 (7) 实验四筛板式精馏塔的操作及塔板效率测定 (9) 实验五填料塔吸收实验 (12) 演示实验柏努利方程实验 (14)

雷诺实验 (16)

实验一流体流动阻力的测定、实验目的 1、了解流体在管道内摩擦阻力的测定方法； 2、确定摩擦系数入与雷诺数 Re 的关系。二、基本原理由于流体具有粘性，在管内流动时必须克服内摩擦力。当流体呈湍流流动时，质点间不断相互碰撞，弓I 起质点间动量交换，从而产生了湍动阻力，消耗了流体能量。流体的粘性和流体的涡流产生了流体流动的阻力。在被侧直管段的两取压口之间列出柏努力方程式，可得: △ P f = △ P ’ P f L u 2 h f d 2 L —两侧压点间直管长度（m ） 2d P f d —直管内径（m ）入一摩擦阻力系数 u —流体流速（m/s ） △ P f —直管阻力引起的压降（N/m 2 ）厂流体粘度（Pa.s ） p — 流体密度（kg/m 3 ）本实验在管壁粗糙度、管长、管径、一定的条件下用水做实验，改变水流量，测得一系列流量下的△ P f 值，将已知尺寸和所测数据代入各式，分别求出入和 Re ,在双对数坐标纸上绘出入?Re 曲线。三、实验装置简要说明水泵将储水糟中的水抽出，送入实验系统，首先经玻璃转子流量计测量流量，然后送入被测直管段测量流体流动的阻力，经回流管流回储水槽，水循环使用。被测直管段流体流动阻力△ P 可根据其数值大小分别采用变压器或空气一水倒置 U 型管来测量。四、实验步骤： 1、向储水槽内注蒸馏水，直到水满为止。 2、大流量状态下的压差测量系统，应先接电预热10-15分钟，观擦数字仪表的初始值并记录后方可启动泵做实验。 3、检查导压系统内有无气泡存在 .当流量为0时打开B1、B2两阀门，若空气一水倒置 U 型管内两液柱的高度差不为 0，则说明系统内有气泡存在，需要排净气泡方可测取数据。排气方法：将流量调至较大，排除导压管内的气泡，直至排净为止。 4、测取数据的顺序可从大流量至小流量，反之也可，一般测 15?20组数，建议当流量读数小于300L/h 时，用空气一水倒置 U 型管测压差△ P 。 5、待数据测量完毕，关闭流量调节阀，切断电源。 Re du

化工原理课程教学大纲

广西英华国际职业学院Talent International College Guangxi 《化工原理》教学大纲二○一一年九月

《化工原理》课程教学大纲一、课程说明 1、课程编号： 2、学时：84 3、学分：4.0 4、课程性质：专业基础课 5、先修课程修读条件：《有机化学》、《无机化学》和《分析化学》 6、适用专业：造纸制浆技术、化学工程与工艺、生物工程、制药工程、环境工程等专业 7、课程教学目标和要求通过学习，使学生熟练地掌握化工单元操作的问题，能处理化工过程中动量传递过程，热量传递过程和质量传递方面的问题。 8、课程简介和教学建议课程主要针对以后从事化学工程的技术人员而设定，各种化工产品的生产都离不开化工基本过程、典型设备的构造和操作等问题，学习本门课程可以培养学生分析和解决有关单元操作各种问题的能力。二、教学内容与安排（一）第一章流体流动（8学时） 1、教学内容（1）流体静力学

（2）流体动力学（3）流体阻力（4）管路计算和流量的测量 2、教学目的与要求：使学生熟悉流体压缩性，流体密度、黏度、压力的定义、单位及其换算；流体静力学基本方程式、流量方程、连续性方程、伯努利方程及其应用；流体的流动类型、雷偌数及其计算；流体在圆形直管内的阻力及其计算。 3、教学重点与难点（1）重点：流体静力学基本方程式、流量方程、连续性方程、伯努利方程及其应用；流体的流动类型、雷偌数及其计算；流体在圆形直管内的阻力及其计算。（2）难点：伯努利方程及其应用（二）第二章流体输送机械（10学时） 1、教学内容提要（1）流体输送机械概述（2）离心泵（3）其他类型泵（4）气体输送机械 2、教学目的与要求：使学生熟练掌握离心泵的基本结构和工作原理、主要性能参数和特性曲线、离心泵性能的主要影响因素，离心泵工作点的确定和流量调节等。了解往复泵的结构及工作原理。了解往复式压缩机的工作原理、性能等；离心通风机的构造和工作原理，以及通风机的性能参数与特性曲线。

化工原理实验讲

1流体阻力测定实验实验目的 1）掌握流体流经直管和阀门时阻力损失的测定方法，通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律。 2 ）测定直管摩擦系数入与雷诺准数Re的关系，将所得的入~Re方程与经验公式比较。 3 ）测定流体流经阀门时的局部阻力系数E。 4 ）学会倒U形差压计、差压传感器、涡轮流量计的使用方法。 5 ）观察组成管路的各种管件、阀门，并了解其作用。基本原理流体在管内流动时，由于粘性剪应力和涡流的存在，不可避免地要消耗一定的机械能，这种机械能的消耗包括流体流经直管的沿程阻力和因流体运动方向改变所引起的局部阻力。 1）沿程阻力流体在水平等径圆管中稳定流动时，阻力损失表现为压力降低，即 h f 仏上厘（1 —1）影响阻力损失的因素很多，尤其对湍流流体，目前尚不能完全用理论方法求解，必须通过实验研究其规律。为了减少实验工作量，使实验结果具有普遍意义，必须采用因次分析方法将各变量组合成准数关联式。根据因次分析，影响阻力损失的因素有，（1）流体性质：密度P、粘度卩；（2）管路的几何尺寸：管径d、管长I、管壁粗糙度￡；（3）流动条件：流速卩。可表示为： p f (d,l,,,u,)(1—2)组合成如下的无因次式： p 2 (du I J d ,—)(1—3) u d p du I u2 (,—)? d d 2 du 令( , d )/ (1 — 4) 则式（1 —1）变为： 2 h f P 1u(1 - 5) d2 式中，入称为摩擦系数。层流（滞流）时，入=64/R e；湍流时入是雷诺准数R e和相对粗糙度的函数，须由实验确定。

2) 局部阻力局部阻力通常有两种表示方法，即当量长度法和阻力系数法。 (1)当量长度法流体流过某管件或阀门时，因局部阻力造成的损失，相当于流体流过与其具有相当管径长度的直管阻力损失，这个直管长度称为当量长度，用符号le表示。这样，就可以用直管阻力的公式来计算局部阻力损失，而且在管路计算时.可将管路中的直管长度与管件、阀门的当量长度合并在一起计算，如管路中直管长度为I,各种局部阻力的当量长度之和为le，则流体在管路中流动时的总阻力损失h f为 I leu2 h f(1 —6) d 2 (2)阻力系数法\ 流体通过某一管件或阀门时的阻力损失用流体在管路中的动能系数来表示，这种计算局部阻力的方法，称为阻力系数法。即 2 . u h f (1 —7) 2 式中，E――局部阻力系数，无因次；u 在小截面管中流体的平均流速，m/ s。由于管件两侧距测压孔间的直管长度很短?引起的摩擦阻力与局部阻力相比，可以忽略不计。因此h f'直可应用柏努利方程由压差计读数求取。实验装置与流程 1)实验装置实验装置如图1 —1所示。主要由水箱、管道泵，不同管径、材质的管子，各种阀门和管件，转子流量计等组成。第一根为粗糙管，第二根为光滑管。第三根不锈钢管，装有待测闸阀，用于局部阻力的测定。 1、水箱 2、管道泵 3、5、6、球阀 4、均压环7、系统排水阀8闸阀9、流量调节阀 10、排污水阀11倒U形差压计12、不锈钢管13、粗糙管14、光滑管15、转子流量计16、导压管17、温度计18、进水阀

《化工原理》教学大纲

《化工原理》教学大纲一、课程目标 1．课程性质《化工原理》是化学工程与工艺类及相近专业的一门主干课，是学生在具备了必要的《高等数学》、《线性代数》、《物理》、《机械制图》、《算法语言》、《物理化学》等基础知识之后必修的技术基础课，也是学生学习《化工原理实验》、《化工原理课程设计》、《化工传递过程》、《化工分离工程》、《化工系统工程》等课程的先修课程。《化工原理》是研究和探讨化工生产中大规模改变物质物理性质的工程技术学科，它以化工生产中的物理加工过程为背景，研究物理加工过程的基本规律，应用这些规律解决化工生产中的实际问题，并将这些规律按其操作原理的共性归纳成若干单元操作。《化工原理》是化学工程这一学科中最早形成、基础性最强、应用面最广的学科分支。 2．教学方法以课堂讲授为主，讨论、自学、设备实物或模型现场教学、计算机辅助教学为辅。 3．课程学习目标与基本要求（1）单元操作的理论基础是流体力学（动量传递）、热量传递和质量传递理论。通过课程教学，应使学生掌握流体力学、热量传递和质量传递的基本理论知识；掌握主要单元操作的基本原理、工艺计算和典型设备结构与设计；掌握本课程的主要研究方法，如数学模型方法和实验研究方法。（2）通过课程教学，培养学生具备根据各单元操作在技术上和经济上的特点，进行“单元过程和设备”选择的能力、过程的计算和设备设计的能力；具备进行单元过程的操作和调节以适应不同生产要求的能力；具备单元过程在操作中发生故障时如何寻找故障的原因并加以解决的能力；具备应用计算机进行单元操作辅助计算的能力；具备通过自学获取新知识的能力等。

（3）通过课程教学，应着重培养学生具备以下两方面的良好素质。一是针对现有生产过程单元操作中存在的问题，能够善于运用所学的基本理论和知识动脑分析、动手解决；二是针对现有单元操作中技术上不合理的地方，能够发现并提出改进措施，达到节能、降耗、提高效率的目的。 4．课程总学时：化学工程与工艺及制药类专业110学时，其中化工原理（一）A 55学时，化工原理（一）B 55学时。过程装备与控制专业90学时, 其中化工原理（二）A 45学时，化工原理（二）B 45学时。生物化工、食品工程及环境工程类专业90学时, 其中化工原理（三）A 45学时，化工原理（三）B 45学时。化学专业54学时，其中授课48学时，实验6学时。 5．课程类型：必修课 6．先修课程：高等数学、线性代数、机械制图、物理、算法语言、数值方法、物理化学 7．后续课程：化工传递过程、化工分离工程、化工系统工程二、课程结构 [(一)A的内容为1~6点、(一)B的内容为7~13（除去11）点] [(二)A的内容为1~6点、(二)B的内容为7~12（除去11）点] 生物化工、食品工程类专业[(三)A的内容为1、2、3、6点、(三)B的内容为4、5、7、9、12、13点] 环境工程类专业[(三)A的内容为1、4、5、6、7、12点、(三)B的内容为8~11点]

化工原理A教学大纲资料

《化工原理(A)》课程教学大纲一、课程名称化工原理二、课程英文名 Principles of Chemical Engineering 三、课程编码 050103014 四、课程类别技术基础课五、学时数、学分数、开课学期 140学时；7学分；第五、六学期六、适用专业化学工程与工艺、制药工程专业七、编制者高智，副教授八、编制日期 2005年9月九、课程的目的与任务《化工原理》课程是化学工程、化工工艺及相近专业的一门主干课程，是学生在具备了必要的高等数学、物理学、物理化学等基础知识之后所必修的技术基础课，是一门工程学科的课程。本课程的目的是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。本课程的任务是要求学生熟练掌握最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；掌握本大纲所要求的单元操作的基本计算方法，常见过程的计算和典型设备的设计计算或选型；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；在了解化工生产中各单元操作中的特点的基础上，能够提出强化和改进过程的措施。十、本课程与其它课程的关系本课程是在高等数学、物理学、物理化学等课程的基础上，综合运用先修课程的基础知识，分

析和解决化工类型生产中各种单元操作问题的工程学科，是基础课程向专业课程、理论到工程过渡的桥梁课程之一，并与化工工艺计算、化工机械设备基础、化工仪表自动化等课程共同构成一个完整的化工过程的知识体系，为化工分离工程、化工工艺学等课程的学习奠定坚实的基础。十一、各教学环节学时分配教学课时分配