《多相流动与分离技术》课程教学大纲

《多相流动与分离技术》教学大纲一、课程基本信息课程名称多相流动与分离技术MultiphaseFlowandSeparationTechnology课程编码CNE120821020开课院部新能源学院课程团队环设与节能组学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时0适用专业过程装备与控制工程授课语言中文先修课程工程热力学、工程流体力学课程简介（限选）《多相流动与分离技术》是过程装备与控制工程专业的一门专业限选课。课程在讲述粉体颗粒几何物理特性及多相流相分离基本原理的基础上，阐述重力沉降分离器、惯性分离器、离心机、旋风分离器、水力旋流器、袋式除尘器、高温陶瓷过滤器、电除尘器、湿式除尘器、板框压滤机、真空转鼓过滤机、电聚结器、油气水三相分离器等典型多相流分离设备的工作原理、基本结构、适用范围及相关设计计算，培养学生运用粉体工程学、工程流体力学及工程热力学等相关学科的理论知识解决化学工程领域多相流分离单元操作实际问题的能力，达到掌握现代工程技术、增强工程实践意识和解决工程实际问题的目的。《SeparatingTechnologyandEquipmentofMultiphaseFlow》isaprofessionallimitedelectivecourseforProcessEquipmentandControlEngineering.Basedonthegeometryandphysicscharacteristicsofpowderparticlesystemandtheprincipleofmultiphaseflowseparation,thiscoursedescribesthewordingprinciple,basicstructure,applicablerangeandrelateddesigncalculationofthegravitysedimentationseparator,inertialseparator,centrifuge,cycloneseparator,hydrocyclone,bagfilter,hightemperatureceramicfilter,ectrostaticprecipitator,wetdustcollector,plateandframefilterpress,vacuumdrumfilter,electriccoalescer,oil-gas-waterthree-phaseseparatorandothertypicalheterogeneousseparationdevices,cultivatesstudents’abilitytosolvepracticalproblemsofmultiphaseflowseparationunitoperationinchemicalengineeringfieldwithapplicationoftheoreticalknowledgeinpowderengineering,engineeringfluidmechanicsandengineeringthermodynamicsandotherrelateddisciplines,andachievethepurposeofmasteringmodernengineeringtechniques,enhancingawarenessofengineeringpracticeandsolvingpracticalproblems.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毕业要求指标点任务自选1M1目标1：了解多相流分离设备的应用领域、种类、用途及特点，了解当前国内外多相流分离设备的发展状况、未来趋势和关键科学问题。是2M2目标2：能够掌握粉体颗粒特性及多相流分离的基本原理，运用所学理论知识，解决化学工程领域多相流分离单元操作的实际问题是3M3目标3：能够掌握常见多相流分离设备的结构型式、工作原理、适用范围及基本设计方法，解决相关设备的工程计算和设计问题是三、课程内容序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第一章多相流动及分离技术概论本章重点难点：多相流分离设备的分类及评价////21.11.1多相流分离在工业上的应用多相流分离技术的应用领域、相关工艺及其作用，多相流分离设备的技术进展M12讲授//31.21.2多相流动及分离的概念均相物系、非均相物系、连续相、分散相的概念，非均相物系的特点，多相流的分类和定义M21讲授//41.31.3多相流分离设备的分类及评价常用分离设备的类型与性能，颗粒捕集分离的基本条件，多相流分离设备的评价参数M21讲授//5第二章颗粒的物性参数本章重点难点：粒度及粒度分布的表征、球形度的计算、绕流阻力的影响因素及计算方法、终端沉降速度的计算////62.12.1颗粒的粒度及粒度分布颗粒特性的描述，颗粒粒度的定义，颗粒的粒度表征、形状表征，颗粒群的粒径分布及表示方法，颗粒的粒度测量M22讲授/讨论//72.22.2颗粒的物性及表征颗粒的密度、表面积，颗粒的润湿性，粉尘的荷电性及导电性，粉尘的粘附性，颗粒层的堆积特性M21讲授//82.32.3颗粒动力学绕流阻力的产生机理、绕流阻力的计算、重力场下颗粒的终端沉降速度、离心场下颗粒的终端沉降速度M22讲授/讨论//9第三章重力及惯性分离设备本章重点难点：重力沉降及惯性分离原理、沉降室的设计方法、浅池原理的基本概念及应用////103.13.1重力沉降分离设备工作原理，结构特点，分离条件，浅池原理，设计方法，适用范围，典型应用M32讲授//113.23.2惯性沉降器工作原理，结构特点，适用范围，典型应用M31讲授//12第四章旋风分离器本章重点难点：旋风分离器的工作原理、分离器内气固两相流动规律、结构参数及操作参数对分离性能的影响规律////134.14.1旋风分离器的分类及基本原理根据造旋方式的不同对旋风分离器的分类，强旋流中固相颗粒的受力分析，分离机理及性能指标参数M12讲授//144.24.2旋风分离器内气固两相流动分布的基本规律气相流动三维速度分布特点，固相颗粒浓度分布及颗粒运动轨迹的分析M22讲授//154.34.3影响旋风分离器分离性能的因素分析结构参数，操作参数，颗粒物性参数M22讲授/讨论//164.44.4旋风分离器在工业中的应用分离器的串、并联布置方式，耐磨结构设计M31讲授//17第五章水力旋流器////185.15.1水力旋流器的基本原理工作原理，基本结构，流场分布特点M31讲授/讨论//195.25.2水力旋流器的操作及应用分流比，串并联，优缺点及应用领域，工程应用举例M21讲授//20第六章气固过滤设备本章重点难点：气固过滤分离的基本原理、袋式过滤器及高温陶瓷过滤器的工作原理及适用场合////216.16.1过滤除尘机理过滤捕集颗粒的主要方式，滤层特性，过滤设备的种类M1,M21讲授//226.26.2袋式过滤器工作原理，滤布的种类，清灰方式，袋式过滤器的设计M20.5讲授//236.36.3高温陶瓷过滤器工作原理，过滤元件，清灰方式M20.5讲授//24第七章电除尘器及湿式除尘器本章重点难点：电除尘器的工作基本原理、电除尘器的基本结构和清灰方式、湿式除尘器的工作原理及适用场合、文丘里式除尘器的结构特点及工作原理////257.17.1电除尘器工作原理，基本结构，分类，清灰方式，分离效率的影响因素M31讲授//267.27.2湿式除尘器工作原理，各类湿式除尘器的结构形式、优缺点及适用范围M31讲授//27第八章原油脱水技术及设备本章重点难点：原油聚结分离器、原油静电脱水器的分离原理及内部构件结构////288.18.1油水乳状液破乳原理油水乳状液的分类，乳状液的破乳方法，乳状液的破乳原理M21讲授//298.28.2油气水三相分离器油水分离工艺中的主要分离形式，分离器的分类及设计思路，油气水三相分离器的内部构件结构及分离原理M31.5讲授/讨论//308.38.3原油静电脱水技术原油静电脱水的基本原理及适用范围，原油静电脱水器的基本结构及分类，原油静电脱水的影响因素M31.5讲授/讨论//31第九章悬浮液过滤基本原理及设备本章重点难点：固液体系主要过滤理论与过滤操作过程、过滤基本方程及过滤过程的计算、典型液固过滤设备的结构特点////329.19.1悬浮液过滤的基本概念基本概念，表面过滤、深层过滤机理，过滤介质和助滤剂，过滤的主要推动力，流体通过固定颗粒床层的压降M31讲授//339.29.2表面过滤和深层过滤的基本理论过滤基本方程的推导，恒压过滤，恒速过滤，流体通过颗粒床层的流动过程，深层过滤过程中悬浮颗粒的运动，深层过滤的水力学M21讲授/讨论//349.39.3悬浮液过滤设备板框压滤机、加压叶滤机、真空转鼓过滤机的结构特点、工作原理、适用范围M31讲授//四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1课堂测试1、平均每次课1~2道课堂测试题，答对100分，答错60分。2、考核学生对多相流动及分离技术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为单选题、多选题。20%2课后作业1、本课程布置课后作业3~4次。2、成绩采用百分制，根据作业完成情况评分。3、考核学生对多相流分离设备的掌握程度。10%3大作业1、本课程要求利用所学知识，对多相流及非均相分离相关领域国内外研究进展调研，撰写小报告。2、成绩采用百分制，根据完成情况评分。20%4期末考试1、开卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。2、主要考核学生对多相流动及分离设备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，题型为综合分析题。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1课堂测试50%A-答案正确。B-答案错误。2M2大作业50%"A-按时提交作业，所发现的问题具有较大的理论意义或实践价值，充分掌握国内外本研究领域的现状和前沿内容，解决方案合理，在理论或方法上有特色或创新性，格式正确。B-按时提交作业，所发现的问题具有理论意义或实践价值，充分掌握国内外本研究领域的现状和前沿内容，解决方案较合理，在理论或方法上有一定的特色或创新性，格式正确。C-按时提交作业，所发现的问题具有一定的理论意义或实践价值，较充分掌握国内外本研究领域的现状和前沿内容，解决方案较合理，在理论或方法上有一定的特色或创新性，格式较正确。D-不按时提交作业，所发现的问题没有理论意义或实践价值，没有掌握国内外本研究领域的现状和前沿内容，解决方案不合理，在理论或方法上没有特色或创新性，格式不正确。"3M2课堂测试30%A-答案正确。B-答案错误。4M2课后作业30%"A-按时提交作业，相关基本知识点理解无误。B-按时提交作业，相关基本知识点理解基本无误。C-按时提交作业，相关基本知识点理解有误。D-不按时提交作业，相关基本知识点理解有误。"5M2期末考试40%（见试卷评分标准）6M3课堂测试40%A-答案正确。B-答案错误。7M3课后