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1、化工原理B课程实施大纲目录1 .教学理念1.课程描述21.1 课程的性质21.2 课程在学科专业结构中的地位、作用21.3 课程的历史与文化传统21.4 课程的前沿及发展趋势31.5 课程与经济社会发展的关系31.6 课程内容可能涉及到的伦理与道德问题31.7 学习本课程的必要性3.教师简介错误!未定义书签。1.8 教师的职称、学历错误!未定义书签。1.9 教育背景错误!未定义书签。1.10 研究方向(兴趣)错误!未定义书签。2 .先修课程错误!未定义书签。3 .课程目标4.课程内容53.1 课程的内容概要53.2 教学重点、难点863学时安排9.课程教学实施103.3 教学单元一10教学日期
2、103.3.1 教学目标10教学内容(含重点、难点) 103.3.2 教学过程11教学方法113.3.3 作业安排及课后反思11教学单元的参考资料113.4 教学单元二12教学日期12722教学目标12教学内容127.2.3 教学过程12教学方法12726作业安排及课后反思12教学单元的参考资料127.2 教学单元三13教学日期137.3.1 教学目标132.1 课程的性质本课程属工科科学,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
3、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、蒸镭、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。课程的主要特点是:(1)兼有“科学”与 “技术”的双重特点;(2)实验科学,强调理论课与实验课相结合;(3)实践性强,辅以 多种实践环节。2.2 课程在学科专业结构中的地位、作用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
4、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。2.3 课程的历史与文化传统化工原理这门课程经历了工艺学阶段、单元操作阶段和传递过程阶段。1923年Walker W. H.出版了第一部以单元操作为线索而编写的化工原理教材 Principles of Chemical Engineering。该著作从以产品来划分的化工生产工艺中,抽象 出各种单元操作,即从特殊性中总结出普遍性,是认识上的一个飞跃,对化学工程学的 形成和发展起了重要的推动作用。1960年Bird R. B.出版了第一部基于以传递过程为线索而编写的化工原理传递教材 Transport Phe
5、nomena。教材提出三传遵循的“唯象现象”:物理量的传递速率传递过 程的推动力/阻力,是化学工程发展史的又一里程碑。20世纪70年代以后,随着计算机技术的快速发展,推动了化学工程向“过程优化集成”、“分子模拟”等新阶段。2.4 课程的前沿及发展趋势当前,课程的发展从单元操作向过程更新和过程强化两个方向发展。过程更新包括 理论更新,如平衡分离分子学、膜基气体吸收理论等和技术更新,如计算机模拟计算技 术、超临界流体萃取技术;过程强化包括设备强化,如新型塔内件开发、换热器传热强 化等和过程集成,如精微节能的热偶技术系统优化的窄点技术等发展。随着科学技术的高速发展,化学工程与相邻学科相融合逐渐形成了
6、若干新的分支与 生长点,如;生物化学工程、分子化学工程、环境化学工程、能源化学工程、计算机化 学工程、软化学工程、微电子化学工程等。同时,上述新兴产业与学科的发展也推动了 特殊领域化学工程的进步。2.5 课程与经济社会发展的关系化学工业是国民经济基础产业之一,化学工业在国民经济中是工业革命的助手,发 展农业的支持,工农业生产提供重要的原料保障,其质量、数量以及价格上的相对稳定, 对农业生产的稳定与发展至关重要,化学工业肩负着为国防生产配套高技术材料的任务, 并提供常规战略物资,与衣、食、住、行密切相关。化工原理是化学工程学科的基础,是一门专业基础课程。化工原理课程从自然科学领 域的基础课向工程
7、科学的专业课过渡的入门课程。2.6 课程内容可能涉及到的伦理与道德问题无学习本课程的必要性化工原理是化学工程学科的基础,是一门专业基础课程。化工原理课程从自然科学领 域的基础课向工程科学的专业课过渡的入门课程。它在基础课(数学、物理、化学、物 理化学)与专业课(化工工艺学、化工工艺设计与设备设计等)之间,起着承前启后、 由理及工的“桥梁”作用。化工原理研究的对象是实际工程问题。其讲述各种化工单元操 作的基本原理,典型化工设备的结构原理、操作性能,工艺过程设计和设备设计的计算 方法。5.课程目标本课程教育目标如下:1 .掌握工程实际问题的分析处理方法及选用;2 .通过本课程知识的系统学习,培养学
8、生的工程观点和解决工程实际问题的能力, 包括对化工单元操作进行工程计算的能力、正确运用工程图表的能力以及运用技术经济 观点分析、解决工程实际问题的能力;3 .通过学习一些处理工程问题的基本方法,如因次分析法、数学模型法、过程分解 法、试差计算法和图解计算法等,使学生具备在不同场合选用不同方法处理工程问题的 能力;4 .通过对基本原理、工程计算和典型设备的讲授,培养学生从过程的基本原理出发, 观察、分析、综合、归纳众多影响因素,从中找出问题的主要方面,运用所学知识解决 工程问题的科学思维能力和创新思维能力;5 .通过本课程的学习,培养学生的自学能力和独立工作能力,能根据所处理问题的 需要,寻找、
9、阅读有关手册、参考书、文献资料并理解其内容。6.1 课程的内容概要上册绪论、第一章流体流动、第二章流体输送机械、第四章传热、下册第一章精储、 第二章吸收。各部分教学内容及教学要求如下所示。绪论掌握的内容:1)掌握单位换算方法;2)掌握物、热衡算的原则以及衡算的方法和步骤。熟悉的内容:1)熟悉单元操作的概念及其在化工过程中的地位。了解的内容:1) 了解化工原理的目的、任务、化学工程的发展简史;2) 了解过程速率、平衡关系。第一章流体流动掌握的内容:1)流体的密度和粘度的定义、单位、影响因素及数据获取;2)压强的定义、表达方法、单位换算;3)流体静力学方程、连续性方程、柏努利方程及其应用;4)流体
10、的流动类型及其判断、蕾诺准数的物理意义、计算;5)流体阻力产生的原因、流体在管内流动的机械能损失计算;6)管路的分类、简单管路计算及输送能力核算;7)液柱式压差计、测速管、孔板流量计和转子流量计的工作原理、基本结构、安 装要求和计算;8)因次分析的目的、意义、原理、方法、步骤;熟悉的内容:1)流体的连续性和压缩性,定常态流动与非定常态流动;2)层流与湍流的特征;3)圆管内流速分布公式及应用;4) Hagon-Poiseeuille方程推导和应用;5)复杂管路计算的要点;6)正确使用各种数据图表;了解的内容:1)牛顿粘性定律,牛顿流体与非牛顿流体;2)边界层的概念、边界层的发展、层流底层、边界层
11、分离。第二章流体输送机械掌握的内容:1)离心泵的结构、工作原理、性能参数、特性曲线及应用;2)影响离心泵性能的主要因素,离心泵特性曲线测定;3)管路特性曲线,离心泵的工作点及流量调节;4)允许吸上真空高度、允许气蚀余量,确定泵的安装高度;5)离心泵的设计型计算与操作型计算、离心泵的操作要点; 熟悉的内容:1)离心泵的组合操作及选择组合形式的原则;2)往复泵的结构、工作原理、性能参数、特性曲线、操作要点与应用。 了解的内容:1)离心力场中的流体静压强分布;2) 了解其它泵的工作原理。第四章传热掌握的内容:1)热传导基本原理,一维定常态傅立叶定律及应用,平壁及圆筒壁一维定常态热 传导计算与分析;2
12、)对流传热基本原理,牛顿冷却定律,影响对流传热的主要因素;3)无相变管内强制对流的a关联式及应用;Nu、Re、Pr、Gr等的物理意义及计算。 正确选用a的计算式,注意其用法和使用条件;4)传热计算:传热速率方程与热负荷的计算、平均温差推动力、总传热系数、污 垢热阻、壁温计算、传热面积、加热程度和冷却程度计算、强化传热的途径; 熟悉的内容:1)对流传热系数经验式建立的一般方法;2)蒸汽冷凝、液体沸腾对流传热系数计算;3)传热效率、传热单元数及其在传热操作型计算中的应用;4)热辐射的基本概念、两灰体间辐射传热计算;5)列管换热器的结构及选型计算。了解的内容:1)加热剂、冷却剂的种类和选用;2)各种
13、常用换热器的结构特点及应用;3)高温设备热损失计算。第五章吸收掌握的内容:1 .相组成的常用表示方法和换算;2 .气体在液体中的溶解度、亨利定律表达式及相互关系、相平衡与吸收、解吸的关 系;3 .分子扩散与菲克定律、扩散系数及其影响因素、等分子反向扩散与单相扩散、漂 流因子;4 .对流传质、双膜模型要点、总传质速率方程表达式、总传质系数与膜传质系数、 传质阻力分析、气膜控制与掖膜控制;5 .吸收塔的操作线方程、物理意义、图示方法及应用,最小掖气比、吸收剂用量确 定;6 .填料层高度计算、传质单元高度与传质单元数的定义与物理意义、传质单元数的 计算(平均推动力法、解吸因数法);7 .吸收塔操作分
14、析、设计型计算和操作型计算。熟悉的内容:1 .均相物系分离的分类与特征、吸收的分类、吸收剂选用的基本原则;2 .理论板的概念,理论板数的计算;3 .吸收与解吸的比较;4 .传质单元数的图解积分法和梯级图解法。了解的内容:1 .填料塔基本结构、两相接触方式,板式塔基本结构、两相接触方式;2 .吸收基本方程式推导;3 .解吸、非等温吸收、高浓度吸收等特点和计算步骤。第六章蒸储掌握的内容:1 .双组分理想体系的汽液平衡:拉乌尔定律、泡点方程、露点方程、汽液平衡图、 挥发度与相对挥发度定义及应用、相平衡方程及应用;2 .精缁原理与流程;3 .精储塔的物料衡算、操作线方程和q线方程及物理意义、图示及应用
15、;4 .双组分连续精储塔计算及操作调节、分析:恒摩尔流假设、理论板、等板高度、 汽液两相的摩尔流率、回流比选用与最小回流比、加料热状况影响及选择、全塔效率、 单板效率、理论板数的确定。熟悉的内容:1 .平衡蒸储与简单蒸播的流程、特点、计算;2 .精馈装置的热量衡算;3 .非常见的二元连续精储塔计算:直接蒸汽加热、多股进料与多股出料、提储塔、 塔顶采用分凝器、冷液回流;4 .Fenske方程、Gilliland关联图,捷算法。了解的内容:1 .非理想物系的汽液平衡;2 .间歇精储的特点、计算步骤及应用;3 .恒沸精储、萃取精储的特点及应用;4 .精储节能技术进展。6.2 教学重点、难点绪论重点:
16、化工单元操作;化工原理的性质、任务及研究方法。难点:化工单元操作;化工原理的工程性。第一章流体流动重点:流体静力学基本法方程、连续性方程、伯努利方程的应用;流动阻力的计算。难点:伯努利方程的推导及应用;流动阻力产生的原因;边界层的概念;量纲分析 法。第二章流体输送机械重点:离心泵的特性曲线及其影响因素;管路特性曲线方程式及工作点;离心泵 的选用。难点:离心泵的工作点的改变;离心泵安装高度的计算。第四章传热重点:傅里叶定律及其一维稳态热传导应用;牛顿冷却定律和影响对流传热系数的 主要因素;流体在圆形直管内强制湍流传热及对流传热系数的计算;换热器的热负荷计 算,对数平均温度差的计算;总传热系数的计
17、算;换热器的设计型计算。难点:传热过程中传热速率、传热推动力和热阻的基本概念;牛顿冷却定律;换热 器的总传热系数与对流传热系数的关系及其简化应用;换热器的核算型计算。第五章吸收重点:传质速率方程,低浓吸收填料层高度的计算。难点:单向扩散;操作型问题定性分析第六章蒸储重点:两组分的相平衡关系;两组分联系精微的计算;影响精镭过程的主要因素。 难点:单板效率,确定回流比,间歇精储。6.3 学时安排各章的学时安排见下表。绪论(2学时)第一章 流体流动(16学时)第二章离心泵(8学时)第三章传热(14学时)第四章吸收(22学时)第五章蒸储(18学时)化工原理(B)课程教学实施如下:7.1 教学单元一绪论
18、、流体流动7.1.1 教学日期课次/学时:1/13教学目标1、了解单元操作的基本概念;2、了解化工原理的目的和任务;3、了解化工原理的主要内容;4、了解化工原理的性质和研究方法;5、熟悉单位制及单位换算;物料衡算和能量衡算等基本概念。教学内容(含重点、难点)知识点:1、化工生产过程及单元操作;2、化工原理的目的和任务;3、化工原理的主要内容;4、化工原理的性质和研究方法;5、单位制及单位换算;物料衡算、能量衡算、过程速率。6、流体及连续介质模型7、流体密度的定义、计算及影响因素;流体压强的定义、单位及表示重点:1、化工原理的性质、任务及研究方法。2、压强的不同单位和表示。难点:1、化工单元操作
19、;化工原理的工程性。2、压强的不同表示。教学过程 1、以典型化工生产过程为例,引入化工单元操作的概念(图例讲授)2、化工原理的研究任务和目的(讲授法)3、介绍化工原理的主要内容(讲授)4、化工原理的性质及研究方法(举例讲授)5、简单介绍物料衡算、能量衡算的概念,描述化工过程速率的概念(举例讲授)6、简单回顾单位、单位制及相互换算;介绍经验公式及换算(提问讲授)7什么是流体?连续介质模型的假设(讲述)8流体的密度(讲授):密度的定义、单位及物理意义;影响密度的因素:不同物质种类,不用温度、压强;密度数据来源:查手册和通过计算;与密度相关的一些参数:比容、比重、重度。9流体的静压强(图解讲授)压强
20、的定义、单位及不同单位之间的换算关系;压强的表示:绝对压强、表压强(或真空度)及他们之间的关系。7.1.5 教学方法本节主要采用讲授法、图例讲授法、案例分析法、提问法。7.1.6 作业安排及课后反思课后作业:Page 8绪论第1、3题。7.1.7 教学单元的参考资料本课程使用教材“绪论”部分、流体物理性质部分。1.1.3 教学内容13教学过程131.1.4 教学方法14作业安排及课后反思141.1.5 参考资料147.4 教学单元四15教学日期15742教学目标15教学内容157.4.3 教学过程15教学方法16746作业安排及课后反思16参考资料167.4 教学单元五17教学日期177.5.
21、1 教学目标17教学内容17754教学过程17教学方法177.5.5 作业安排及课后反思17教学单元的参考资料177.6 教学单元六18教学日期187.6.1 教学目标18教学内容187.6.2 教学过程18教学方法197.6.3 作业安排及课后反思19教学单元的参考资料197.7 教学单元七20教学日期20772教学目标20教学内容20774教学过程20教学方法22776作业安排及课后反思22教学单元的参考资料227.7 教学单元八23教学日期237.8.1 教学目标23教学内容237.8.2 教学过程23教学方法247.8.3 作业安排及课后反思247.2教学单元二流体流动教学日期课次/学
22、时:2/4-5教学目标1、熟悉流体的密度、压强;2、掌握静力学基本方程形式及应用。7.2.1 教学内容知识点:1、流体静力学基本方程推导,静力学基本方程形式、等压面2、静力学基本方程的应用:压强或压强差的测定、各种压差计测量压强或压强差、液 位的测量、液封高度的计算。重点:静力学基本方程的应用。难点:1、等压面的判断;2、静力学基本方程的应用。7.2.2 教学过程4流体静力学基本方程(举例讲授)静力学基本方程的推导、形式及讨论(注意等压面的正确判断);5静力学基本方程的应用:压强或压强差的测定(U形管压差计)7.2.3 教学方法本节主要采用讲授法、图例讲授法、案例分析法、提问法。7.2.4 作
23、业安排及课后反思课后作业:第一章P78第1、3题。7.2.5 教学单元的参考资料本课程使用教材流体静力学基本方程部分7.3.1 教学日期课次/学时:3/6-8教学目标1、进一步熟悉静力学基本方程形式及应用2、理解稳定流动与非稳定流动系统,流量与流速的概念与关系3、掌握连续性方程教学内容知识点:1、静力学基本方程的应用:各种压差计测量压强或压强差、液位的测量、液封高度的 计算。2、流体流动相关基本概念:稳定流动系统、非稳定流动系统;流量与流速;管径的选 择;3、连续性方程:总质量衡算式、稳定流动系统的物料衡算式连续性方程。重点:1、连续性方程。难点:1、静力学基本方程的应用;2、流量与流速的关系
24、;3、连续性方程。7.3.4 教学过程1、回顾、复习上一次课的内容2、静力学基本方程的应用(图解讲述)压强或压强差的测定(倾斜式压差计、微差压差计、倒置U形管压差计);液封高度的计算;液位的测量。3、流体在管内的流动涉及的概念(讲述)流动体系分类:稳定流动、非稳定流动;流量:质量流量与体积流量的定义、单位及关系;流速:质量流速、平均流速的定义、单位及关系;流量与流速的关系;管径的表示和选择。4、物料衡算式(讲述)质量守恒定律;连续性方程:7.3.5 教学方法本节主要采用讲授法、图例讲授法、案例分析法、提问法。7.3.6 作业安排及课后反思课后作业:第一章Page 79第4、7题。7.3.7 参
25、考资料本课程使用教材流体静力学基本方程部分;流体流动基本方程部分7.4.1 教学日期课次/学时:4/9-10教学目标掌握伯努利方程。7.4.2 教学内容知识点:1、伯努利方程的推导;2、伯努利方程的讨论。重点:1、伯努利方程的形式及讨论。难点:1、伯努利方程的推导。7.4.3 教学过程1、总结上一次课的主要内容2、以1kg流体为基准的稳定流动系统的总能量衡算式推导(讲授)内能、位能、动能、静压能。3、机械能衡算式伯努利方程的推导(提问讲授)热力学第一定律;伯努利方程:叱 = gAZ+平+包+Z4 2 P4、伯努利方程的讨论(提问讲授、讨论讲授)各项单位:J/kg;gZ、岛2、p版 单位质量流体
26、在截面上所具有的势能、动能、静压能;机械能;We、Z加单位质量流体在1、22截面流过时获得、消耗的机械能;gZ1 十gZ1 十若We =。;流体为理想流体(粘度为。),Z/2f=0,则伯努利方程为,=%+表示ikg理想流体在各截面具有相同的机械能;对实际流体,若管路无流体输送机械(伏=0), 令 E/Z+Y+K2 P则伯努利方程变为,=石2 +Z%-2说明实际流体由于流动产生阻力而损失了一部分机械能,因而流体在流动过程中总机 械能逐渐减少;对于静止流体,伯努利方程变为gZ1+a = gZ,+上即:流体静力学基本方程;p P有效功率:M =吗此效率:7 = -N以1N流体为基准的伯努利方程:z
27、+L + l + h z?+ H2g pg2g pg以lm3流体为基准的伯努利方程:gZiP + + ppWe = gZ2p + + p2+ P(7.4.5 教学方法本节主要采用讲授法、图例讲授法、案例分析法、提问法。7.4.6 作业安排及课后反思课后作业:Page 79第一章第8、9题。7.4.7 参考资料本课程使用教材流体流动基本方程部分7.5教学单元五教学日期课次/学时:5/11-13教学目标1、掌握伯努利方程的应用教学内容知识点:1、伯努利方程应用步骤和注意事项;重点:1、伯努利方程的应用。难点:1、伯努利方程的应用。7.5.1 教学过程1、总结上一次课的主要内容(提问总结)2、应用伯
28、努利方程的步骤和注意事项(归纳讲授)1)根据题意,画出示意流程图;2)选取衡算范围(控制体),即1一匕22,截面的选取;3)选取基准水平面。3、伯努利方程的应用(举例讲授)例题讲解7.5.2 教学方法本节主要采用讲授法、图例讲授法、案例分析法、提问法。7.5.3 作业安排及课后反思课后作业:Page 7980第一章第10、12题。7.5.4 教学单元的参考资料本课程使用教材:流体在管内的流动部分7.6.1 教学日期课次/学时:6/14-15教学目标1、掌握流体的流动类型及其判断、雷诺准数的物理意义、计算;2、熟悉层流与湍流的特征;3、了解牛顿粘性定律,牛顿流体与非牛顿流体;4、边界层的概念、边
29、界层的发展、层流底层、边界层分离7.6.2 教学内容知识点:1、牛顿粘性定律及粘度;2、流体的流动类型:层流和湍流及判断,边界层的概念(形成、发展与分离)。重点:1、流体的流动类型及判断;(2)层流与湍流的区别。难点:1、边界层的形成与分离。7.6.3 教学过程1、总结上一次课的主要内容(提问总结)2、牛顿粘性定律及粘度(讲授)粘性及牛顿粘性定律=芈;A dy牛顿型流体与非牛顿型流体;粘度的定义、单位、物理意义、影响粘度的因素、粘度数据的来源。3、流体流动类型(图解讲授)雷诺实验、流体流动类型(层流和湍流)及特征;流型的判断:通过Re =型的值。Re4000,湍流。4、边界层(图解讲授)平板上
30、边界层的形成、发展;圆管内的边界层,圆管内层流和湍流流体的流速分布;边界层分离。7.6.4 教学方法本节主要采用讲授法、图例讲授法、案例分析法、提问法。7.6.5 作业安排及课后反思课后作业:第一章P80第14、16题。7.6.6 教学单元的参考资料本课程使用教材流体流动现象部分7.7.1 教学日期课次/学时:7/16-18教学目标1、掌握流体阻力产生的原因、流体在管内流动的机械能损失计算;2、熟悉圆管内流速分布公式及应用。3、熟悉非圆形管道的计算;4、掌握湍流流动时摩擦系数的求取方法;5、掌握局部阻力的计算。7.7.2 教学内容知识点:1、管路能耗产生的原因;2、流动阻力的分类、计算及影响因
31、素;3、粗糙度的概念;4、滞流时的摩擦系数的求取;5、层流流体管内流速分布。6、非圆形管路流动阻力的计算:水力半径、当量直径重点:1、流动阻力计算式范宁公式;2、层流流动摩擦系数求取。3、量纲分析法;4、摩擦系数与Re及管壁粗糙度的关系;5、局部阻力计算。难点:1、范宁公式2、圆管内流速分布关系3、量纲分析法教学过程1、回顾上次课内容(提问、总结)2、流动阻力的分类及产生原因(总结讲授)直管阻力产生原因:流体粘性及流体对管壁凸出部分的碰撞局部阻力产生原因:粘性引起的内摩擦;边界层分离导致的形体阻力3、流体在圆形直管内的流动阻力公式(讲授、推导)2直管阻力计算通式:/zf范宁公式管壁粗糙度及对摩
32、擦系数的影响4、滞流时的摩擦系数九计算公式(讲授推导) 流体在圆管内做层流时的流速分布:41流体在圆管内做层流流动时阻力计算公式:必竺哈根一泊谡叶公式层流时摩擦系数2计算公式:讨论:层流时的关系,二2;非圆形管道流动阻力的计算(讲授)水力半径4 =水力半径4 =流通截面A润湿周边长L4=4%6、湍流摩擦系数的求取(分析讲授)量纲(因次)分析法(量纲一致性原则、兀定理);湍流摩擦系数的求取:影响湍流流动阻力的因素;用量纲分析法得出湍流流动摩擦系数的经验公式;摩擦系数与Re及刍的关系。教学单元的参考资料24教学单元九257.9.1 教学日期257.9.2 教学目标257.9.3 教学内容257.9
33、.4 教学过程267.9.5 教学方法267.9.6 作业安排及课后反思267.9.7 教学单元的参考资料27教学单元十287.9.8 教学日期287.9.9 教学目标287.9.10 教学内容287.9.11 教学过程287.9.12 教学方法297.9.13 作业安排及课后反思297.9.14 教学单元的参考资料29教学单元H307.9.15 教学日期307.9.16 教学目标307.9.17 教学内容307.9.18 教学过程307.9.19 教学方法317.9.20 作业安排及课后反思317.9.21 教学单元的参考资料31教学单元十二327.9.22 教学日期327.9.23 教学目
34、标327.9.24 教学内容327.9.25 教学过程327.9.26 教学方法337.9.27 作业安排及课后反思337.9.28 教学单元的参考资料33教学单元十三347.9.29 教学日期347.9.30 教学目标347.9.31 教学内容347.9.32 教学过程347.9.33 教学方法357.9.34 作业安排及课后反思357.9.35 教学单元的参考资料35教学单元十四367.9.36 教学日期367.9.37 教学目标367、局部阻力计算当量长度法:鼠=/立金或 d 2 t d 222阻力系数法:%,=* 或m; 7.拳1.1.5 教学方法本节主要采用讲授法、图例讲授法、案例分
35、析法、提问法。1.1.6 作业安排及课后反思课后作业:第一章Page 81第18题1.1.7 教学单元的参考资料本课程使用教材:第一章流体在管内的流动阻力7.8 教学单元八7.8.1 教学日期课次/学时:8/19-207.8.2 教学目标1、掌握管路的分类、简单管路计算及输送能力核算。2、了解管路计算分类及方法3、熟悉复杂管路计算的要点。7.8.3 速管、孔板流量计的工作原理、基本结构、安装要求和计算;7.8.4 子流量计的工作原理、基本结构、安装要求和计算。7.8.5 教学内容知识点:1、管路计算的分类及特点:简单管路、复杂管路2、管路计算分类及计算方法3、测速管的结构、安装要求及计算;4、
36、孔板流量计的结构、安装及计算原理;5、文丘里流量计的结构、计算原理;6、转子流量计的结构、安装及计算。重点:1、简单管路的计算。2、孔板流量计的结构、安装及计算原理;3、转子流量计的结构、安装及计算。难点:1、复杂管路的特点及计算。2、孔板、转子流量计的计算原理。7.8.6 教学过程1、回顾上次课内容(提问、总结)2、管路分类及特点1)简单管路;2)复杂管路的分类及特点:(1)并联管路的特点:质量衡算:Ws = ws + Ws2 + ws3能量衡算:工%1=工%(2)分支管路的特点:物料衡算:Ws = wsl +%22能量衡算:且2人 +冷+ + Z4,0-A = gZe + . +色+ Z4
37、,0-B3、测速管(讲授)测速管的结构;原理% :;使用注意事项。4、孔板流量计、文丘里流量计(讲授)孔板流量计、文丘里流量计的结构;原理k = c04,迎于空。5、转子流量计结构、安装注意,7.8.7 教学方法本节主要采用讲授法、图例讲授法、案例分析法、提问法。7.8.8 作业安排及课后反思课后作业:Page 83第22、23、29题。7.8.9 教学单元的参考资料本课程使用教材:管路计算,流量测量部分7.9 教学单元九7.9.1 教学日期课次/学时:9/21-237.9.2 教学目标1、掌握离心泵的结构、工作原理、性能参数;2、了解离心力场中的流体静压强分布;3、熟悉离心泵的基本方程式。4
38、、熟悉影响扬程、流量的主要因素;5、掌握离心泵的特性曲线及应用;6、掌握影响离心泵性能参数的因素。教学内容知识点:1、离心泵的工作原理、结构和主要部件;2、理性泵的性能参数及基本方程。1、影响离心泵理论压头的因素2、离心泵的特性曲线“。曲线;N。曲线;。曲线。3、影响离心泵性能参数的因素液体密度外粘度、泵转速、叶轮直径。重点:1、离心泵的工作原理、主要部件及作用;2、离心泵的性能参数。3、离心泵的特性曲线;4、影响离心泵性能参数的因素难点:1、离心泵的工作原理;2、离心泵的基本方程。3、叶片形状对离心泵理论压头的影响;4、影响离心泵性能参数的因素。教学过程1、流体输送机械概述2、离心泵的工作原
39、理及主要部件工作原理:气缚现象的产生原因和预防。主要部件:叶轮的结构和作用;泵壳的结构和作用;轴封装置。3、离心泵的性能参数和基本方程性能参数:流量Q、压头(扬程)H、轴功率N、效率小基本方程:离心泵的理想工作状况;液体通过叶轮的流动速度三角形;离心泵基本方程TT _ J_ 2 _ Or优2 Ct B2.g l 万 )4、影响离心泵理论压头的因素叶轮直径D;转速;叶片形状;实际泵的压头流量关系式:H = Aa-GQ5、离心泵的特性曲线H。曲线;N。曲线;。曲线,离心泵的设计点。6、影响离心泵性能参数的因素液体密度的影响:液体密度的影响:工Np粘度的影响;粘度的影响;转速的影响:2 =*、 Q
40、转速的影响:2 =*、 Q HfAT N叶轮直径。2的影响2 = 2, = oQ d2 h d2) n d2)7.9.5 教学方法本节主要采用讲授法、图例讲授法、案例分析法、提问法。7.9.6 作业安排及课后反思课后作业:Page 138,第1、6题。叶轮直径。2的影响2 = 2, = oQ d2 h d2) n d2)7.9.7 教学方法本节主要采用讲授法、图例讲授法、案例分析法、提问法。7.9.8 作业安排及课后反思课后作业:Page 138,第1、6题。教学单元的参考资料本课程使用教材:离心泵部分7.10 教学单元十教学日期课次/学时:10/2425教学目标1、掌握离心泵的汽蚀性能及泵的
41、安装高度;2、掌握管路特性曲线、离心泵的工作点及调节;3、熟悉离心泵的串并联组合及组合方式选择原则。7.10.1 教学内容知识点:1、禺心泵的安装图度汽蚀现象;汽蚀余量及安装高度;吸上真空度及安装高度。2、管路特性方程(曲线)3、离心泵的工作点、工作点的调节重点:1、离心泵的安装高度;2、管路特性曲线、离心泵的工作点及调节。难点:1、禺心泵的安装iWj度;2、管路特性曲线;3、泵的串并联组合。7.10.2 教学过程1、回顾总结上一次课的主要内容2、离心泵的安装高度什么是汽蚀现象?与气傅现象的区别?汽蚀现象产生的原因及预防措施。2离心泵的汽蚀余量:(NPSHk=X +匚匹Pg 2g pg允许安装
42、高度:HogPo PvPg Pg_(NPSH_Hg吸上真空度“S: 八二包安装高度H。=4-鲁- 07 pg0 2g f01吸上真空度的修正:H = fHs +(-10)-(一20.24)T s L9.81x1000 J p2、离心泵的管路特性曲线管路特性曲线与泵的工作点管路特性方程HC = K + BQ:泵的特性方程” = A-gq2联立求解即为泵的工作点。3、工作点的调节方法1)改变管路特性曲线2)改变泵的特性曲线3)离心泵的并联和串联操作泵组合方式的选择原则。7.10.3 教学方法本节主要采用讲授法、图例讲授法、案例分析法、提问法。7.10.4 作业安排及课后反思课后作业:Page 13
43、9第7、8题。7.10.5 教学单元的参考资料本课程使用教材离心泵部分7.11 教学单元教学日期课次/学时:11/26-28教学目标1、熟悉离心泵的型号及选用;2、理解往复泵的工作原理及特性。7.11.1 教学内容知识点:1、离心泵的型号及选用2、往复泵重点:1、离心泵的型号及选择难点:1、离心泵的选择2、往复泵的特性7.11.2 教学过程1、回顾总结上一次课的主要内容2、离心泵的型号清水泵:B型(IS型)、D型、Sh型;耐腐蚀泵:F型;油泵:丫型;杂质泵(P 型)等。例:IS 100-80-160 泵IS单级单吸离心水泵100泵吸入管内径,mm80泵排出口内径,mm160泵叶轮直径,mm。3
44、、离心泵的选型(以水泵为例)1)根据流体的性质,选择泵的类型;2)确定输送系统的流量Qe与压头He;3)在图2-28上找到比Qe、He稍大的点(指最高效率下的点)对应的一条曲线,该曲线对应的符号就是所选的泵的型号;4)查P362附录,列出泵的性能参数(。与Qe最接近的一组数据);5)当单台泵不能满足管路要求时,要考虑泵的串联和并联;6)若输送液体的密度大于水的密度,则要核算泵的轴功率。4、离心泵的安装与操作注意5、往复泵构造、工作原理;往复泵的特性:往复泵的扬程,往复泵的扬程与泵的几何尺寸无关,取决于泵的机械强度及原动机 的功率。往复泵的流量,往复泵的流量只与泵的几何尺寸、活塞的往复频率、冲程
45、等有关, 而与管路特性无关。往复泵的流量调节:旁路调节。7.11.5 教学方法本节主要采用讲授法、图例讲授法、案例分析法、提问法。7.11.6 作业安排及课后反思课后作业:Page 138第2、3题。7.11.7 教学单元的参考资料本课程使用教材离心泵、往复泵部分1.1.3 3教学内容364教学过程361.1.4 5教学方法376作业安排及课后反思371.1.5 7教学单元的参考资料387.15 教学单元十五39教学日期397.15.1 教学目标39学内容397.15.2 教学过程39教学方法407.15.3 作业安排及课后反思40教学单元的参考资料407.16 教学单元十六41教学日期417.16.1 教学目标41教学内容417.16.2 教学过程41教学方法417.16.3 作业安排及课后反思41教学单元的参考资料427.17 教学单元十七43教学日期437.17.1 教学目标43教学内容437.17.2 教