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1、精选优质文档-倾情为你奉上化工仿真及应用实验课程教学大纲课程编号：MA3120课程名称：化工仿真及应用实验 英文名称： Chemical Engineering Simulation and application experiment 学分/学时：1/32 课程性质： 必修 适用专业：应用化学 建议开设学期： 6 学期 先修课程：化工基础 开课单位：先进材料与纳米科技学院一、课程的教学目标与任务通过实验教学，使学生掌握化工实验的基本方法和测量技术及计算机在化学工程基础实验教学中的应用；加深理解课堂理论教学内容，更重要的是培养学生的工程观念，对学生进行实验方法、实验技能的训练；培养学生严肃认真
2、、实事求是的科学态度，为将来从事科学研究和解决工程实际问题打下良好的基础。二、课程具体内容及基本要求（一）精馏塔单元仿真实验（3学时）1.基本要求（1）了解精馏过程的工作流程、主体设备及其名称、各类测量仪表的作用；（2）熟练掌握精馏过程的开车、停车、以及处理常见事故能力，培养操作精馏塔的基本技能；（3）熟练掌握精馏过程的控制调节，使学生初步形成精馏过程的分析能力和岗位技能；（4）掌握操作温度和压力对塔顶和塔底组分的影响。2.重点、难点重点：精馏过程的开车、停车、以及处理常见事故能力；精馏过程的分析能力难点：精馏过程的分析能力（二）气体混合物吸收解吸单元仿真实验（3学时）1.基本要求（1）熟悉吸
3、收解吸过程的工作流程、主体设备及其名称、各类测量仪表的作用；（2）熟练掌握吸收解吸过程的开车、停车、以及处理常见事故能力；（3）熟练掌握吸收解吸过程的控制调节，培养操作吸收塔的基本技能；（4）掌握温度和压强对吸收解吸过程的影响。2.重点、难点重点：吸收解吸过程的开车、停车、以及处理常见事故能力；吸收解吸过程的控制调节，培养操作吸收塔的基本技能难点：吸收解吸过程的开车、停车、以及处理常见事故能力（三）合成氨工艺仿真实验（8学时）1.基本要求（1）通过使用合成氨生产仿真软件，进一步学习合成氨生产工艺原理与流程。（2）熟悉工艺步骤与重要参数，了解计算机控制系统对大型化工生产过程的作用。（3）通过操作
4、计算机进行仿真实习，初步掌握生产中开停车，正常操作，事故处理等环节的内容，了解仿真与实际控制之间的关系，培养生产安全意识。（4）通过实验学习，提高理论联系实际和严谨求实的工作作风，以及独立思考与综合解决问题的能力。2.重点、难点重点：合成氨生产中开车、停车、以及处理常见事故能力；仿真与实际控制之间的关系；合成氨生产中计算机控制系统对大型化工生产过程的作用难点：合成氨生产过程中的开车、停车、以及处理常见事故能力（四） 计算机辅助设计塔板负荷性能图（4学时）1.基本要求（1）通过实验主要使学生掌握板式塔塔板主要结构尺寸的设计步骤，明确各参数之间的关系；（2）通过编程计算出塔板的主要结构尺寸，并绘制
5、出塔板负荷性能图；（3）进行板面设计和塔板流体力学计算。2.重点、难点重点：通过编程计算出塔板的主要结构尺寸，并绘制出塔板负荷性能图难点：板式塔塔板主要结构尺寸的设计步骤（五）不可压缩流体稳态流动伯努利方程实验（3学时）1.基本要求（1）理解流动流体中各种能量和压头的概念及其相互转换关系； （2）进一步掌握有压管流中，流动液体能量转换特性；（3）掌握流速、流量、压强等动水力学水流要素的实际量测技能。2.重点、难点重点：有压管流中，流动液体能量转换特性难点：流速、流量、压强等动水力学水流要素的实际量测技能（六）流量计性能测定实验（3学时）1.基本要求（1）掌握流量计性能测试的一般实验方法；（2）
6、验证文丘里流量计的孔流系数与雷诺数的关系曲线；（3）验证孔板流量计的孔流系数与雷诺数的关系曲线。2.重点、难点重点：掌握流量计性能测试的一般实验方法难点：孔板流量计的孔流系数与雷诺数的关系曲线（七）流体阻力测定实验（4学时）1.基本要求（1）识别组成管路的各种管件，并了解其作用； （2）掌握光滑管的直管阻力和直管摩擦系数的测定原理和方法；（3）了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律，测定Re-间的关系；（4）测定阀门全开或半开时的局部阻力和局部阻力系数x。2.重点、难点重点：光滑管的直管阻力和直管摩擦系数的测定原理和方法；阀门全开或半开时的局部阻力和局部阻力系数测定方法难点：光滑管的
7、直管阻力和直管摩擦系数的测定原理和方法；阀门全开或半开时的局部阻力和局部阻力系数测定方法（八）空气-水蒸气对流传热系数测定实验（4学时）1.基本要求（1）压力传感器、孔板流量计、温度传感器等的认识及使用；（2）努塞尔数与雷诺数关系曲线测定实验；（3）对流传热系数测定实验；（4）总传热系数K测定实验。2.重点、难点重点：努塞尔数与雷诺数关系曲线测定；对流传热系数测定；总传热系数K测定难点：对流传热系数测定；总传热系数K测定三、教学安排及方式总学时 32学时，其中：讲授 0 学时，实验32 学时。序号课程内容学时教学方式1精馏塔单元仿真实验3实验2气体混合物吸收解吸单元仿真实验3实验3合成氨工艺仿
8、真实验8实验4计算机辅助设计塔板负荷性能图4实验5不可压缩流体稳态流动伯努利方程实验3实验6流量计性能测定实验3实验7局部阻力与沿程阻力测定实验4实验8空气-水蒸气对流传热系数测定实验4实验四、本课程对培养学生能力和素质的贡献点本课程通过本课程内容的学习，使学生掌握化工实验的基本方法和测量技术及计算机在化学工程基础实验教学中的应用；加深理解课堂理论教学内容，更重要的是培养学生的工程观念，对学生进行实验方法、实验技能的训练；培养学生严肃认真、实事求是的科学态度，为将来从事科学研究和解决工程实际问题打下良好的基础。本课程各教学环节对人才培养目标的贡献点见下表。知识能力素质要求各教学环节的贡献度讲授
9、实验预习实验操作实验报告设计性实验课堂整体贡献度知识知识体系掌握化工仿真及应用实验的基本技能，学会重要的化工数据测定方法；掌握常见仪器的性能、原理、用途和使用方法，以及选择使用仪器设计实验的能力。能力辩证分析和逻辑思维能力发现、分析和解决问题的能力继承和创新相结合的工作能力团队的协助能力实验操作技能和写作能力终生学习的能力组织能力和协作能力获取整理信息的能力*理论联系实际的能力素质刻苦钻研、勤奋进取视野开阔、乐于探究富有责任感作风严谨，实事求是创新意识注：“”的数量从，代表贡献的大小。五、考核及成绩评定方式最终成绩由实验预习、实验报告、实验操作、自主设计实验成绩组合而成。各部分所占比例如下：实
10、验预习成绩：10%。主要考核学生对实验原理、操作步骤的掌握程度。实验报告成绩：40%。主要考核对每堂实验课基础理论知识和基本技能的掌握程度。实验操作成绩：40%。主要考核学生实验操作基本技能熟练掌握的程度和认真严谨程度。自主设计实验：10%。主要考核学生发现、分析和解决问题的能力，学生根据任课教师提出的题目查询文献资料，撰写实验设计方案。六、教材及参考书目教材：化工仿真及应用实验，自编讲义参考书目：1. 化工基础实验，武汉大学编，高等教育出版社2. 化工基础实验，郭庆丰，彭勇编，清华大学出版社3. 化工原理实验，马江权等编著，华东理工大学出版社4. 化工原理实验，卫静莉编 ，国防工业出版社5. 化工原理实验，吴洪特编，化学工业出版社出版七、说明（一）与相关课程的分工衔接化工仿真及应用实验是化学化工类专业的一门主要技术基础课，主要运用化工基础、物理化学、电工基础、化工仪表等课程相关知识，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；通过有关化学工程基本原理和设备的感性认识，进一步加深对基本概念和基础知识的理解。通过有关化学工程基本原理和设备的感性认识，进一步加深对基本概念和基础知识的理解。（二）其他说明（执笔人：李淑萍 审核人：梁燕萍）2014年 5 月 30 日专心-专注-专业