《化工传递过程基础》课程教学大纲

1、化工传递过程基础教学大纲一、说 明适用专业化学工程与工艺先修课程高等数学、物理化学、化工原理、化工热力学总学时32总学分2（一）本课程的目的、要求化工传递过程基础课程是一门探讨自然现象和化工过程中动量、热量和质量传递速率的课程。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验分析上升为理论分析方法。本课程的教学目的是了解和掌握化工过程中三传现象的机理及其数学描述。确定边界条件从而分别求出过程的解析、数值解或转化为准数关联式，培养学生分析和解决化学工程中传递问题的能力，为在工程上进一步改善各种传递过程和设备的设计、操作及控制过程打

2、下良好的理论基础。具体为包括动量传递、热量传递和质量传递过程、非牛顿流体中的传递现象、粘弹性及广义牛顿流体连续性方程和运动方程及其应用、边界层方程及其应用、湍流理论评价、能量方程、对流传热的解析、温度边界层、平壁和楔形强制层流传热的数学描述、湍流传热的解析计算、自然对流的传热过程等。（二）内容选取和实施中注意的问题本课程总学时为32学时，理论课讲解时应注意对化工过程中三传的类似关系进行研究理解，使学生掌握化学工程专业中有关动量、热量和质量传递的共性问题，课后注意安排一定量的习题。（三）教学方法本课程采用多种教学方式与教学手段相结合，以讲授为主，电化教学为辅，课堂教学的重点是强调基本理论和分析方

3、法，如何根据具体过程建立其物理模型和数学模型，培养学生运用知识的能力。（四）考核方式本课程为考试课，平时考勤及作业20%+期末考试成绩80%，满分100分。（五）教学内容与学时分配教学章节教学内容学时安排备注第一章流动导论2第二章动量、热量与质量传递导论2第三章运动方程的若干解2第四章边界层流动4第五章湍流的速度分布与阻力2第六章气液两相流动2第七章热传导2第八章单相对流传热2第九章有相变的对流传热2第十章分子扩散与扩散系数2第十一章双组分混合物中的扩散2第十二章层流下的质量传递2第十三章湍流下的质量传递2第十四章对流传质的若干设计方程 2第十五章同时进行热量、质量传递的过程2二、大 纲 内

4、容第一章 流体流动导论1牛顿型流体的粘度2非牛顿型流体的类型3圆管中的层流流动说明与要求：(1) 掌握牛顿型流体和非牛顿型流体得基本概念。第二章 动量、热量与质量传递导论1动量、热量与质量的通量表达式2总衡算方程3微分衡算方程说明与要求：(1) 掌握总质量衡算方程、总能量衡算方程与总动量衡算方程 (2) 单组分系统、多组分系统的微分质量衡算方程、微分能量衡算方程与微分动量衡算方程。重点与难点：通用表达式、化工流体的总能量衡算、机械能衡算；应力表示的运动方程、粘性流体的运动微分方程。第三章 运动方程的若干解1平壁间的稳态平行层流2圆管与套管环隙中的稳态层流3爬流4流线与流函数5理想流体6势流说明

5、与要求：(1) 了解平壁间的稳态平行层流，掌握圆管与套管环隙中的稳态层流及流线和流函数。重点与难点：(1) 爬流和势流，流函数的应用。第四章 边界层流动1边界层的概念2边界层分离3曳力系数4边界层方程5边界层动量方程6平板边界层计算7管道进口段的流体流动说明与要求：(1) 了解边界层的概念，掌握边界层分离的理论和表姐曾方程。重点与难点：(1) 边界层动量方程和平板边界层计算。第五章 湍流的速度分布与阻力1湍动的基本概念2光滑管中的湍流3粗糙管中的湍流4平板上的湍流边界层5湍流边界层中层流内层的计算说明与要求：(1) 了解湍动的基本概念，掌握光滑管和粗糙管中的湍流速度分布和流动阻力。重点与难点：

6、(1) 普兰德混合长与通用速度分布方程、速度分布与流动阻力以及湍流边界层中层流内层的计算。第六章 气液两相流动1概述2两相流体的流动形式说明与要求：(1) 了解气液两相流体的流动形式。重点与难点：(1) 气液两相流动的模型的应用。第七章 热传导1导热问题的分析求解方法2导热问题的数值计算方法说明与要求：(1) 了解稳态温度场和不稳态温度场的区别，掌握导热问题的分析求解方法和数值计算方法。重点与难点：(1) 稳态温度场的计算、不稳态温度场的数学模型、分析解计算。第八章 单相对流传热1一般数学模型2边界层及其与对流传热的关系3. 平壁层流传热的分析解4层流传热的近似积分解5湍流传热的分析解说明与要

7、求：(1) 了解单相对流传热的一般数学模型，熟悉边界层及其与对流传热的关系，掌握平壁层流传热的分析解和层流传热的近似积分解的计算。重点与难点：(1) 边界层方程、速度分布与温度分布、对流传热系数及边界层热流方程、平壁层流传热、管内层流传热。第九章 有相变的对流传热1沸腾传热过程分析2冷凝传热说明与要求：(1) 了解沸腾传热机理，熟悉对流传热的过程和特点，掌握沸腾传热过程的分析。重点与难点：(1) 对流沸腾传热、临界热流强度及冷凝传热的分析。第十章 分子扩散与扩散系数1费克定律2气相扩散系数3液相扩散系数4固体中的扩散说明与要求：(1) 了解气、液、固扩散系数的基本公式和适应范围，掌握费克定律，

8、第十一章 双组分混合物中的扩散1基本概念2微分质量衡算3双组分混合物中的扩散4多组分混合物中的扩散5热扩散6传质系数与主体流动之间的关系说明与要求：(1) 了解双组分、多组分混合物的质量扩散和热扩散。第十二章 层流下的质量传递1平板上的层流流动2圆管中的层流流动说明与要求：(1) 了解边界层方程的分析解、边界层方程的近似解。第十三章 湍流下的质量传递1平板上的湍流流动2涡流扩散系数与混合长3动量传递与质量传递的类似4溶质渗透理论5界面湍动说明与要求：(1) 掌握动量传递与质量传递的类似关系。第十四章 对流传质的若干设计方程1湿壁塔的传质系数2填料床中两相流的传质系数3球体与圆柱体对流体的传质4球内、滴内、泡内的传质说明与要求：本章主要让学生了解对流传质的若干设计方程的基本类型，第十五章 同时进行热量、质量传递的过程1平板上的层流边界层2湍流状态下的热、质同时传递问题说明与要求：(1) 了解湍流状态下的热、质同时传递问题的基本方程。三