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1、传递过程原理教学大纲一、课程基本信息课程名称传递过程原理Transfer Process Principle课程编码CHM126721030开课院部化学工程学院课程团队（未设置）学分3.0课内学时48讲授48实验0上机0|实践0|课外学时48适用专业本研一体化班”匕学化工类）授课语言中文先修课程数学分析（2-1）、大学物理（27）、大学物理（2-2）、化工原理（2-1）课程简介 （限选）传递过程原理是化学工程系高年级本科生的必修课程，是化学工程专业的重要基础理论课程之一。本课程将化工单元操作（化工 原理）的共性归纳为动量、热量和质量传递过程三传）的原理系统地论述.将化学工程的研究方法由经脸分析
2、上升为理论分析方法。 各传递过程既有独立性又有类似性.虽然课程中概念、定义和公式较多.基本方程又相当复杂给学习带来一定的困难,但可运用1三传”的 类似关系进行研究理解。本课程包含动量、热量和质量传递、稳态与智态扩散与传递.层流和湍流中热量和质量的对流输运。在这门必修课中.强调 物理现象的理解和解决实际动量、热量和传质问题的工程意义.课程目标是利用数学偏微分工具.用于解祥和预测工程作业和物理过程的 结果。本课程的目标是培养学生的归纳推理和演绎推理，从观察和数据处理试图推断的传递规则的过程,以便解释结果.该方法可以为学 生提供大员前期并未涉及的化工传递工程问题的解决工具和信心。(Principe
3、of Chemical Transfer Process is a compulsory course for senior undergraduate students in chemical engineering department. This course systematically sunmarizcs the unit operations of Chemical Engineering (chemical engineering principle) as the principle of momentum, heat and mass transfer process (t
4、hree transfer ). The Theoretical methods in this course improve the research of chemical engineering from empirical analysis to theoretical analysis. These transfer processes from engineering are both independence and a sitnilar. Although there are many concepts, definitions and formulas in the cour
5、se of basic equations and complicatcd theories which bring some difficulties in learning it. these problems can be understood using the similar relationship among the three transfer processes.This course contains the principles of momentum, heat and mass transfer, steady and transient conduction and
6、 diffusion, radiative heat transfer, convective transport of heat and mass in both laminar and turbulent flows. The development of the physical understanding of the practice phenomena and the abilily to solve real nioinentum, heat and mass transfer problems of engineering significance are emphasized
7、 in this compulsory course. The primary aim of thecourse is to develop the use of mathematical tools for interpreting and predicting outcomes of engineering operations and physical processes.A goal of the course is to foster both inductive and deductive reasoning by the student for governing a proce
8、ss and attempts to infer the rules and principles for interpreting the results from observations and daIa. Both the physics of the problems and the mathematical techniques are important and the approach should provide the student with the tools and confidence required to handIe many problems for whi
9、ch correlations or solut ions do not exist in advance.)负责人大纲执笔人审核人二 课程目标序号代号课程目标OBE毕业要月艮指标点任务自选1Ml目标1:能熟悉石油和化工生产中（或轻工、医药、冶金和原子能工业中也有应用）各单元操作中动 量、能量、质量传递规律，其中包括基本原理及计算方法.为后续的专业课如石油炼制工程以及实 际工作打下基理。是2M2目标2：牢固掌握基本理论，运用这些理论斜决工程实际问题，会分析和解决各种单元过程中的工程 技术问题的能力.是3M3目标3 ：能记忆并理解常见无损检测技术的工作原理、应用范围及其功能局限性是三、课程内容序
10、号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第1章第1堂传递过 程概论本章重点难点：传递的基本定律和类似性关系、欧拉和拉格朗 日/21. 1L 1单元操作与 传递过程”基本概念、课程的性质与目的、课程研究方法Ml1讲授/作业31.21.2流体流动导论静止流体的特性、流体流动的基本概念、欧拉观点和拉格朗日 观点Ml/讲授、讨 论4/41.31.3动员、热量分子传递的基本定律、动量通量、热量通量与质量通量的普遍Ml1讲授/与质量传递的类似 性表达式、涡流传递的类似性、系统总质量、能量衡算”5第2章第2 $ 连续性 方程与运动方程本章重点难点：流体流动的拉格朗日观点下
11、流体系统的受力分 析和用应力表示的运动方程以及切向应力和法向应力的三维数 学表达式.动量传递的运动N-S方程原理和推导。/62. 1”2. 1连续性方程控制体流动分析,连续性方程的推导，连续性方程简化Ml2讲授4/72.22. 2运动方程用应力表示的运动方程、牛顿型流体本构方程、N-S方程、对N-S方程的分析M22讲授/作业8第3章第3至 运动方程的若干数学解本章重点难点：圆管中的轴向稳态层流和套管环隙间的轴向稳 态层流连续性方程与运动N-S方程求解；理想流体流动的势流 函数构造和求解/93.1*3.1阻力系数阳力系数的定义.阻力系数的物理意义Ml2讲授/103.23.2平壁间与平壁 面上的层
12、流平壁间的轴向平行层流、平壁面上的的降落液膜流动，平板壁非 稳态流动Ml2讲授/113.33.3圆管与套管环 隙间的稔态层流圆管中的轴向稳态层流、套管环隙间的轴向稳态层流M22讲授/作业123.4”3.4但流”爬流概念,施流运动方程，沉降.斯托克斯定律.斯托克斯定 律物理意义M32讲授!作业133.53.5势流旋度，速度势函数，势流计算，理想流体伯努利方程M32讲授、讨 论4作业14第4章第4章 边界层 流动本章里点难点：普兰德的要点和普兰德边界层方程及精确解： 冯卡门边界层积分动量方程的推导和平板壁面上层流边界层的近似解问题/154.11.1边界层的概念边界层提出，边界层的概念边界层物理意义
13、M21讲授/164.24.2普兰德边界普兰德边界层方程的推导、普兰德边界层方程的准确解M21讲授/层方程174.3“4. 3边界层积分动量方程”边界层积分动量方程的推导、平板壁面上层流边界层的近似解M22讲授、讨 论/作业184.44.4边界层分离边界层分寓现象,边界层分离条件M21讲授!/19第5章第5章湍流”本章重点难点：N S方程求解湍流问题的途径，圆管内湍流的 求解问题。/ /205.1“5.1湍流的特 点、起因及表征湍流的特点、湍流的起因、湍流的表征M31讲授/215.25.2湍流时的运 动方程湍流时的运动方程M3/讲授/225.35. 3.圆管中的湍 流圆管中的湍流方程M31讲授、
14、讨 论4/23第6章第六章能量方程本章至点难点：热量传递的基本方式和流体热量传递的能量方 程推导，基于拉格朗日观点的流体热量传递的能量方程推导。/246. 16.1热量传递的基 本方式热传导、对流传热、辐射传热、同时进行导热、对流传热及辎 射传热的过程Ml2讲授、讨 论/256.2”6.2能量方程”能量方程的推导、能量方程的特定形式Ml2讲授/作业26第7章第7 a热传导本章重点难点：热传导方程的求解方法,并结合实际情况.探 讨导热理论在工程实际中的应用.忽略内部热阻何忽略表面热 阻的非稳态导热的能量方程简化和求解，课时安排为：/277. 17.1稳态热传导无内热源的一维稳态热传导、有内热源的
15、一维稳态热传导、二 维稳态热传导M22讲授/作业287.27. 2不稳态热传导忽略内部热阻的不稳态导热与集总热容法、忽略表面热阻的不 稳态导热、内部热阻和表面热阻均不能忽略时的大平板的不稳 态导热M32讲授4作业29第8章第8 $对流传热8本章重点难点：平板壁面上以及管内对流传热的求解，动工传递 与热量传递的类似性/308. 18.1平板壁面对流 传热对流传热的机理与对流传热系数、对流传热的机理热边界层 与对流传热系数平板壁面上层流传热的精确解、平板壁面上层 流传热的近似解M21讲授i/318.28.2管内对流传热管内强制层流传热的理论分析、管内湍流传热的类似律M22讲授、讨 论4作业32第9
16、章第9宠质量传递 概论本章重点难点：传质微分方程的推导和简化形式，基于欧拉观 点的传质微分方程的推导./339.1“9. 1质量传递概 论质量传递概论Ml1讲授/349.29. 2传质微分方程传质微分方程Ml2讲授!作业35第10 章第10妾分子传质本章重点难点：组分A通过停滞组分B的稳态扩散.等分子 反方向扩散。/f /3610. 110. 1稳态分子扩 散的通用速率方程组分A通过停滞组分B扩散，等分子反向扩散，扩散通量方 程，扩散速率方程M22讲授i作业3710.210. 2分子扩散气体中的分子扩散、液体中的分子扩散、固体中的扩散M22讲授作业3810.310.3带化学反应 的分子扩散具有
17、非均相反应一维扩散，反应控制过程，具有均相反应一维 扩散M3A讲授、讨 论4作业39第11 章,第11章对流传质”本章重点难点：管内对流传质和对潼传质模型。管内强制层流 传质的理论方程分析和求解以及对潼传质模型。/4011. 111 1对流传质机理与对流传质系数对流传质的机理.浓度边界层.对流传质系数M21讲授/4111.2H.2管内对流传 质管内强制层流传质的理论分析,管内传质的类似律M21讲授/4211.311.3对流传质模 型停滞膜模型，溶质渗透模型，表面更新模型M32讲授4作业四、渚核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .每周布置2-3道题目，平均每次课1道题以上。2 .成绩
18、采用百分制.根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分，3 .考核学生对电力拖动自动控制系统基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力题型主要 有作图.分析和计算题。15%2论文大作 业1 .本课程要求利用微分衡算方法.可结合化工原理的单元操作过程建立研究对象的数学模型，计算出各过程的动量、 热量和质量传递速率表达式。2 .根据模型建立情况和文献调研方案的准确性评分。20%3考勤随机点名、刷卡点名等5%4课堂表现随机检查学生上课精神状态 回答问题情况10%5期末考试1 .闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2 .主要考核学生对电力拖动自动控制系统基本知
19、识的掌握能力.学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题 型主要有简答题、作图题、分析题、计算就等.50%五、H2分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M2平时作业15%,卜按时提交作业,公式正确,答案准确,，B按时提交公式正确.解题思路比较清晰，答案准询，O解题 思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案基本准确，卜作业抄袭,未能按时完成.公式严重错 误，解题思路混乱2M3平时作业15%卜按时提交作业,公式正确,答案准确. 按时提交公式正确.解题思路比较清晰，答案准确，。解题 思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案基本准确，D作业抄袭，未能按时完成,公式严重错 误，解
20、题思路混乱3Ml平时作业15%A-按时提交作业，公式正确.答案准确.，B按时提交公式正确.解题思路比较清晰,答案准确，。解题 思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案基本准确,作业抄袭，未能按时完成.公式严重错 误，解题思路混乱4Ml论文大作 业20%A-按时提交报告,分析符合规范.结论无误“ B-按时提交报告，过程和设备理解合理计算正确,C-过程 和设备理解基本合理，计算基本正确。对实际的工程过程和设备理解不正确，过程速率计算不正确.5Ml考勤5%心缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。6Ml课堂表现10%M-无法回答问题2次以内.N-无法回答问题3次及以上且很少参加课堂
21、讨论。7Ml期末考试50%（见试卷评分标准）8M2论文大作 业20%A-按时提交报告，分析符合规范.结论无误。B按时提交报告，过程和设备理解合理计算正确，C-过程 和设备理解基本合理,计算基本正确。D对实际的工程过程和设备理解不正确，过程速率计算不正确.9M2考勤5%A-缺勤2次以内。B缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。10M2课堂表现10%M-无法回答问题2次以内。N-无法回答问题3次及以上且很少参加课堂讨论。11M2期末考试50%（见试卷评分标准）12M3论文大作 业20%，卜按时提交报告，分析符合规范，结论无误。B-按时提交报告，过程和设备理解合理计算正确，C-过程 和设备理解基本合理.
22、计算基本正确。0对实际的工程过程和设备理解不正确,过程速率计算不正确.13M3考勤5%A-缺勤2次以内。B-映勤3次及以上且很少参加课堂讨论。14M3课堂表现10%旧无法回答问题2次以内。N-无法回答问题3次及以上且很少参加课堂讨论。15M3期末考试50%（见试卷评分标准）评分等 A. B,(级说明：D, E=90-100, 80-89, 70-79,60-69,0-59 ： A, B, C, D=90-100, 75-89, 60-74,0-59 ： A, B, C=90-100, 75-89, 60-74,0-59 ： A. B=80-100, 0-79六 教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书化工传递过程基础（第三版），陈涛，化学工业出版社，2017.01. （*主教材）2图书传递过程原理.王运东,清华大学出版社，2016.01.3图书传递过程原理.陈晋南，化学工业出版社，2009.01.4图书 Transport Phenomena, R. B. Bird, W. E. Steward and E. N. Lightfoot, John Wiley & Sons, Inc, 2014.01.5图书 Analysis of Transport Phenomena, William M. Deen, Oxford Lniversity Press, 2018. 01.