化工原理教材编写大纲

1《化工原理》教材编写大纲总体要求1、要反映工科教育的特点，突出实用性和实践性的原则，强化工程观念，以有利于学生综合素质的形成和科学思想方法与创新能力的培养。2、要以整体培养规格为目标，优化内容体系，贯彻以必须、够用为度的原则，为后续课程的学习和可持续教育打下坚实的基础。3、要注意前后知识的连贯性、逻辑性，力求深入浅出，图文并茂并在可用图示说明的前提下直接用图说明教学内容，以有利于学生对新知识的理解。4、要体现新知识、新技术、新方法，适当留有供自学和拓宽专业的知识内容。5、每学时按4000～5000字编写。内容安排1、编委会统一前言2、作者前言3、目录---列至三级标题（即章、节、一、二、三等）。4、每章前要列出“学习目的及要求”，对于理论性较强的教学内容在“章”的末尾需附有“单元小结”及“参考文献”（参考文献必须是1995年以后出版的书籍和刊物），以便自学。5、正文中例题及章末思考题和习题应贴近生活和生产实际，并占有一定的比例，例题以[例题x-x]的格式按章——例题流水号形式给出。6、根据教学内容的要求可适当插入与新技术、新工艺、新信息相关的知识点，以丰富教材内容，增进学生的学习兴趣。7、根据需要书末附“附录”；附录内容应与正文内容相关，引用列出的数据、标准等要准确无误。8、物理量、计量单位、图、表、公式编排要求①物理量名称、符号和计量单位执行国家标准GB3100-3102-93《量和单位》予以统一，其中组合计量单位中除的关系用斜线表，不用负指数形式（如mol/L）。有关计量单位的使用详见华东理工大学出版社《著译者须知》9～10页。②公式中物理量的说明格式采用《须知》28页中介绍的第二种形式。如果说明中又套有公式时，其格式采用《须知》中28-29页中的第一种形式。③图、表、公式编号均以章——流水号编排（中间用半字线“-”连接）。物理量与计量单位之间用斜线“/”隔开的形式编排。有附加条件时，应对物理量进行说明，而不修饰计量单位。④其它具体要求详见《须知》。版面布置要求1.纸张为B5规格---字距为35行；A4规格---字距为40行。全文统一采用小4号字体、同规格纸。2.体例第**章****（居中）第**节****（居中）一、****（前空两格，独占一行）**************************************************（下文另行，前空两格，另行顶格排）（一）****（前空两格，独占一行）**************************************************（下文另行，前空两格，另行顶格排）1.****（前空两格，独占一行，另行顶格排）**************************************************（下文另行，前空两格，另行顶格排）（1）***************************（标题后空一格，接下文，另行顶格排）****************①*********************************（正文接标题号，另行顶格排）2交稿要求1、主编负责全书的统一整理工作，全书按流水号统一编排页码，包括扉页（作者署名）、前言、目录、内容提要、正文、本章小结、思考题和习题、参考资料、附录等。交稿要求达到“齐、清、定”，具体要求见《须知》第1页。2、交磁盘稿并附打印稿一份，两稿内容要求一致，以打印稿为准。3、交稿时另附一份复印图，图的内容、编号与正文中的图一致，并且图中线条清晰，大小适宜。如果采用图文混排稿，须保证图中的内容清晰、明确，达到出版要求。4、交稿时间由合同确定。编写内容（总计按148学时编写，各校可以根据自己学校的用人方向选讲教学内容）《化工原理》（上册）（按70学时编写）绪论（按2学时编写）教学目的及要求一、本课程的起源与发展二、本课程的性质与任务三、单位及单位制四、基本概念（一）稳定系统与不稳定系统1.稳定系统与不稳定系统2.稳定系统的特性（1）连续性与连续性方程（2）稳定系统的守衡性①质量守恒②能量守恒（二）平衡与过程速率1.平衡过程2.过程速率（三）经验关联式1.实验数据关联方法2.对数坐标系3.准数与因次复习思考题第一章流体力学（按20学时编写）教学目的及要求引言第一节基本物理量（按3学时编写）一、密度（一）密度、相对密度（比重）、比热容的定义及换算（二）密度计算1.混合液的密度；2.气体密度计算二、压力（压强）1.流体静压强的定义、特性2.压强的计量与测量三、流量与流速1.流量2.流速四、黏度1.牛顿黏性定律2.黏度与黏度的计量单位3.黏度计及其应用第二节流体静力学（按3学时编写）一、静力学基本方程及其结论（一）静力学基本方程的推导（二）讨论二、静力学基本方程的应用（一）系统压差及表压强的测量——液柱压差计（二）液位的测量（近程、远程测量）（三）液封高度的计算（含气柜衡压原理）（四）液下物体受力计算第三节流体动力学（按4学时编写）一、稳定流动系统的能量类型（一）流体本身携带的能量类型（二）系统与环境交换的能量类型二、稳定流动系统的能量衡算方程——柏努利方程（一）拓展的柏努利方程推导（二）柏努利方程讨论及变形三、柏努利方程式的应用（一）计算截面与水平基准面的选取原则1.计算截面的选取原则2.水平基准面的选取原则（二）柏努利方程式的应用示例1.高位槽3⑴高位槽的作用⑵高位槽面高度计算⑶高位槽输液系统流量的确定2.确定的输送设备有效功率⑴输送设备的有效功率⑵输送设备有效功率的确定3.确定送液气体的压力4.确定端面压力5.流量测量第四节管流过程（按2学时编写）一、阻力的表现与形成原因（一）流体阻力的表现（二）形成原因二、流体的流动型态及其判定――雷诺演示实验（一）两种典型的流动型态――雷诺演示实验（二）雷诺准数与流动型态的判定（三）非圆管系统中流动型态的判定三、圆管中的速度分布与流动边界层概念（一）层流过程的速度分布函数推导（二）湍流过程的速度分布（三）流动边界层1.流动边界层概念2.边界层的形成与分离第五节化工管路基础（自学内容）一、化工管路的分类(一)分支管路(二)并联管路(三)串联管路(四)单一管路二、化工管路的基本构成（一）管材（二）管件与阀件三、管子的选用第六节管路系统的能量损失（按4学时编写）一、直管阻力（沿程阻力）（一）直管阻力损失计算通式――范宁公式的推导（二）摩擦因数1.层流过程的摩擦因数2.湍流过程的摩擦因数（1）湍流过程摩擦因数的影响因素（2）绝对粗糙度与相对粗糙度（3）莫狄图及其讨论（三）直管阻力损失及压降计算二、局部阻力（一）当量长度法1.当量长度的概念2.局部障碍物的当量长度（二）阻力系数法1.阻力系数的概念2.局部障碍物的阻力系数三、系统总阻力损失计算第七节管路计算（按2学时编写）一、简单管路计算所研究解决的问题二、简单管路计算常用计算方法――试差法三、简单管路计算示例（一）确定输送系统动力消耗（二）确定输送系统的理论工作流量（三）配管计算四、复杂管路计算原则（一）并联管路（二）分支管路第八节流量测量（按2学时编写）一、测速管（皮托管）(一)构造(二)测量原理(三)讨论二、孔板流量计(一)构造(二)测量原理(三)讨论三、文氏流量计(一)构造(二)测量原理(三)讨论四、转子流量计(一)构造(二)测量原理(三)讨论单元小结复习思考题习题参考文献第二章流体输送（按12学时编写）教学目的及要求引言第一节离心泵（按6学时编写）一、离心泵的构造与工作原理（一）主要构造4（二）配套装置二、离心泵的主要性能与特性曲线（一）离心泵的主要性能1.流量2.扬程3.轴功率4.机械效率（二）离心泵的特性曲线1.离心泵的特性曲线2.特性曲线的应用（三）离心泵的安装高度（吸上高度）1.离心泵的气蚀现象2.离心泵安装高度（1）允许气蚀雨量法（2）允许吸上真空高度法（四）离心泵的型号及选用1.离心泵的型号⑴清水泵⑵油泵⑶耐腐蚀泵2.选用方法（五）离心泵的操作1.离心泵的工作点及确定2.离心泵的串、并联操作3.离心泵的操作方法第二节其它化工生产用泵（按２学时编写）一、往复泵（一）往复泵的构造与工作原理（二）往复泵的特性曲线（三）恒压装置（四）正位移系统二、比例泵三、旋液泵四、齿轮、蜗杆泵五、化工生产用泵性能比较第三节气体输送设备（按4学时编写）一、通风机二、鼓风机（一）离心式鼓风机（二）萝茨鼓风机三、压缩机（一）往复式压缩机1.构造与工作原理2.配套设置3.往复式压缩机的吸气能力与影响因素（二）离心式压缩机1.构造与工作原理2.特性曲线四、气体输送设备性能比较单元小结复习思考题习题参考文献第三章非均相系统的分离（按12学时编写）教学目的及要求引言第一节重力沉降及设备（按3学时编写）一、自由沉降（一）自由沉降（二）自由沉降速度二、重力沉降设备（一）多层隔板式降尘室（二）连续沉降槽（增稠器）第二节离心沉降及设备（按2学时编写）一、离心沉降与离心沉降速度二、离心沉降设备（一）旋风分离器1.构造与工作原理2.分离能力与临界直径（二）旋液分离器第三节过滤（按4学时编写）一、过滤基本原理（一）分类（二）过滤介质（三）助滤剂（四）过滤名词术语二、过滤基本方程式（一）过滤基本方程式（二）恒压过滤基本方程式三、恒压过滤基本方程式的应用四、过滤设备（一）板框压滤机1.构造2.工作原理（二）叶滤机1.构造2.工作原理（三）真空过滤机1.构造2.工作原理第四节离心机（按1学时编写）一、分类二、常速离心机5三、高速离心机四、超速离心机五、离心机的性能及选用第五节其它气体分离设备（按1学时编写）一、惯性分离器二、袋滤器三、静电除尘器四、文丘里除尘器五、泡沫除尘器第六节分离设备的选择（按1学时编写）一、气－固混合物的分离方案及设备选择二、液－固混合物的分离方案及设备选择单元小结复习思考题习题参考文献第四章传热（按18学时编写）教学目的及要求第一节概述（按1学时编写）一、传热学研究解决的问题二、传热的基本方式（一）热传导（导热）（二）对流1.自然对流2.强制对流（三）辐射三、工业换热方式（一）混合式（二）间壁式（三）蓄热式四、传热名词术语（一）载热体、热载热体、冷载热体（二）加热剂、冷却剂、冷凝剂（三）加热器、冷却器、冷凝器第二节传热基本方程（按1学时编写）一、传热速率二、传热壁面积三、传热推动力四、传热基本方程第三节热负荷（按2学时编写）一、热负荷二、热负荷与传热速率间的关系三、热负荷的计算方法（一）焓差法（二）显热法（温差法）（三）潜热法（四）两步法第四节传热平均温度差（按2学时编写）一、恒温传热二、变温传热（一）间壁两侧流体间的相对运动方式（二）并、逆流运动状态下的传热平均温度差（三）错、折流运动状态下的传热平均温度差1.计算方法2.温度修正系数第五节一维稳定热传导（按4学时编写）一、热传导（导热）二、导热分类（一）一维导热与多维导热（二）稳定热传导与不稳定热传导（三）一维稳定热传导三、傅立叶定律（一）温度梯度（二）傅立叶定律（三）导热系数四、导热计算——傅立叶定律的应用（一）平壁导热1.单层2.多层（二）空心圆柱体导热1.单层2.多层（三）空心球体导热1.单层2.多层第六节对流传热（按4学时编写）一、传热边界层二、对流传热基本方程式——牛顿冷却定律三、对流传热膜系数（一）传热膜系数的物理意义及单位（二）传热膜系数的影响因数（三）对流传热膜系数的准数关联1.流体在圆直管内作强制湍流时的膜系数计算2.流体在圆直管内作强制过渡流时的膜系数计算3.流体在弯管内作强制对流时的膜系数计算4.流体在非圆管内作强制对流时的膜系数计算⑴传热当量直径⑵列管换热器壳程流体的膜系数计算第七节传热系数与传热壁面积（按4学时编写）一、间壁式换热过程机理二、污垢热阻6三、传热系数与传热壁面积四、传热计算示例单元小结复习思考题习题参考文献第五章换热器（按8学时编写）教学目的及要求第一节换热器简介（按2学时编写）一、夹套式二、蛇管式（一）沉浸式（二）喷淋式三、套管式四、列管式（一）温差应力（二）固定管板式（三）浮头式（四）U型管式五、螺旋板式六