《化工传递过程》课程教学大纲

《化工传递过程》课程教学大纲
一、课程说明
课程编码4302026 课程类别专业主干课
修读学期第五学期学分 2 学时48 课程英文名称Transfer Processes in Chemical Engineering 适用专业化学工程与工艺
先修课程物理化学、化工原理、化工热力学
二、课程的地位及作用
《化工传递过程》是针对化学工程与工艺方向的必修课。

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。

化学工程中各个单元操作均被看成传热、传质及流体流动的特殊情况或特定的组合，对单元操作的任何进一步的研究，最终都是归结为这几种传递过程的研究。

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。

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。

该课程的学习有助于学生深入了解各类传递过程的机理，为改进各种传递过程和设备的设计，操作和控制提供理论基础；为今后的科学研究提供各种的基础数学模型；为速度、温度、浓度分布及传递速率的确定提供必要的帮助，为分析和解决过程工程和强化设备性能等问题提供坚实的理论基础。

三、课程教学目标
1. 侧重于熟悉掌握传递过程的各种基本理论；正确的提供所求强度量的分布规律及传递速率表达式；
2. 掌握传递过程的微分方程并达到能够熟练地运用方程的水平；
3. 能够正确地分析、简化三传基本微分方程；对实际情况建立必要的数学模型；
4. 了解传递过程的发展趋势、方向和其在化学工程中的具体运用领域；
5. 通过学习加深对化学工程基本原理的理解，使学生能顺利学习后续的专业课，提高自学与更新本专业知识的能力。

四、课程学时学分、教学要求及主要教学内容
(一) 课程学时分配一览表
章节主要内容总学时
学时分配讲授实践
第1章传递过程概论 2 2 0 第2章动量传递概论与动量传递微分方程 6 6 0 第3章动量传递方程的若干解 6 6 0 第4章边界层流动 6 4 0 第5章湍流 6 4 0 第6章热量传递概论与能量方程 6 6 0 第7章热传导 2 2 0 第8章对流传热 2 2 0 第9章质量传递概论与传质微分方程 4 4 0 第10章分子传质 4 4 0 第11章对流传质 2 2 0 第12章多种传递同时进行的过程 2 2 0 (二) 课程教学要求及主要内容
第一章传递过程概论
教学目的和要求：
1.流体流动的基本概念；
2.掌握传递过程的类似性；
3.传递过程的衡算方法。

教学重点和难点：
1.教学重点：传递过程的类似性
2.教学难点：传递过程的衡算方法
教学方法和手段：课堂教学，PPT演示。

教学主要内容：
1. 传递过程概论；
2. 传递过程的类似性。

第二章动量传递
教学目的和要求：
1.识记动量传递概论；
2.理解并掌握描述流动问题的观点与时间导数、连续性方程和运动方程。

教学重点和难点：
1.教学重点：拉格朗日观点、连续性方程和运动方程
2.教学难点：连续性方程和运动方程
连续性方程和运动方程。

教学方法和手段：课堂教学，PPT演示。

教学主要内容：
1. 概论；
2. 拉格朗日观点；
3. 连续性方程；
4. 运动方程。

第三章动量传递过程的若干解
教学目的和要求：
1.识记范宁摩擦系数；
2.理解稳态层流，掌握爬流、势流和平面流。

教学重点和难点：
1.教学重点：范宁摩擦系数、爬流和势流
2.教学难点：爬流和势流
教学方法和手段：课堂教学，PPT演示。

教学主要内容：
1. 范宁摩擦系数；
2. 稳态层流；
3. 爬流；
4. 势流。

第四章边界层流动
教学目的和要求：
1.理解普朗特方程
2.理解边界层积分动量方程、边界层分离。

教学重点和难点：
1.教学重点：边界层积分动量方程、边界层分离。

2.教学难点：普朗特方程和边界层积分动量方程。

教学方法和手段：课堂教学，PPT演示。

教学主要内容：
1. 边界层概念；
2. 普朗特边界层方程；
3. 边界层积分动量方程；
4. 边界层分离。

第五章湍流
教学目的和要求：
1.理解并掌握湍流的特点、起因及表征；
2.湍流运动方程、湍流的半经验理论。

教学重点和难点:
1.教学重点：湍流的特点、起因及表征。

2.教学难点：湍流运动方程
教学方法和手段：课堂教学，PPT演示。

教学主要内容：
1. 湍流的特点、起因及表征；
2. 湍流运动方程；
3. 湍流的半经验理论
第六章热量传递概论与能量方程
教学目的和要求：
1.识记并掌握热量传递基本方式
2.理解能量方程。

教学重点和难点：
1.教学重点：热量传递基本方式和能量方程。

2.教学难点：能量方程
教学方法和手段：课堂教学，PPT演示。

教学主要内容：
1. 热量传递的基本方式；
2. 能量方程
第七章热传导
教学目的和要求：
1.识记稳态热传导；
2.理解并掌握不稳态热传导。

教学重点和难点：
1.教学重点：稳态热传导。

2.教学难点：稳态热传导。

教学方法和手段：课堂教学，PPT演示。

教学主要内容：
1. 稳态热传导；
2. 不稳态热传导。

第八章对流传热
教学目的和要求：
1.识记对流传热机理；
2.理解并掌握平板壁面对流传热；
3.管内对流传热和自然对流传热。

教学重点和难点：
1.教学重点：对流传热机理。

2.教学难点：平板壁面对流传热。

教学方法和手段：课堂教学，PPT演示。

教学主要内容：
1. 对流传热机理；
2. 平板壁面对流传热；
3. 管内对流传热。

第九章质量传递概论与传质微分方程教学目的和要求：
1. 识记质量传递概论；
2. 理解并掌握传质微分方程。

教学重点和难点:
1.教学重点：传质微分方程。

2.教学难点：传质微分方程。

教学方法和手段：课堂教学，PPT演示。

教学主要内容：
1. 质量传递概论；
2. 传质微分方程。

第十章分子传质
教学目的和要求：
1. 理解并掌握一维稳态分子扩散的通用速率方程；
2. 气体中的分子扩散和液体中的分子扩散。

教学重点和难点：
1.教学重点：通用速率方程
2.教学难点：气体中的分子扩散
教学方法和手段：课堂教学，PPT演示
教学主要内容：
1. 通用速率方程；
2. 气体中的分子扩散；
3. 液体中的分子扩散；
4. 固体中的扩散；
5. 伴有化学反应的分子扩散。

第十一章对流传质
教学目的和要求：
1. 识记对流传质机理和对流传质系数；
2. 理解并掌握平板壁面对流传质和管内对流传质、对流传质模型。

教学重点和难点：
1.教学重点：对流传质机理和平板壁面的对流传质
2.教学难点：平板壁面的对流传质
教学方法和手段：课堂教学，PPT演示
教学主要内容：
1. 对流传质机理；
2. 平板壁面的对流传质；
3. 管内对流传质；
4. 对流传质模型。

第十二章多种传递同时进行的过程
教学目的和要求：
理解并掌握热量和质量同时传递的过程
教学重点和难点:
1.教学重点：多种传递同时进行的过程机理
2.教学难点：多种传递同时进行的过程机理
教学方法和手段：课堂教学，PPT演示
教学主要内容：
多种传递同时进行的过程
五、选用教材及主要参考书目
1. 选用教材
陈涛.化工传递过程基础(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2008.
2. 主要参考书目
[1] 威尔特（美）.动量、热量与质量传递原理(第2版)[M].北京:化学工业出版社,2005.
[2]谢舜韶. 化工传递过程[M].北京: 化学工业出版社,2008.
六、考核方式和成绩评定
1. 考核方式
开卷考试。

2. 成绩评定
成绩评定100% = 期末考试70% + 考勤15% + 平时检测15%
大纲执笔人：王小华
大纲审核人：蒋剑波、李佑稷。