传递学原理概论

《传递过程原理》概论
¾传递过程原理在学科中的地位¾工程科学中的传递现象
¾生活中的传递现象
¾课程特点和传递本质
¾学习本课程的几点建议
Transport Phenomena
¾Principles of momentum transfer ¾Principles of heat transfer
¾Principles of mass transfer
化学工业
化工行业作为国民经济的第一大支柱产业，占国民生产总值的16.6%。

化学工程学科
•2003年美国化工年会: 化学工程学科就是一门将分子变为钱的学科。

【Chemical Engineering is about turning molecules into
money.】
•AIChE：化学工程：将化学带出实验室进入社会的科学。

【Chemical Engineering takes chemistry out of the lab and into the world】
【Chemical engineers are uniquely trained to (a) close energy and mass balances, (b) understand and apply scaling laws, (c) determine and
mitigate rate limiting steps, and (d) perform financial analysis. 】
化学工程学科的发展
Industrial chemistry:(1915年以前)
产品加工工艺学，以产品为主线，以化学家为主，从法国到英国再到德国，并在德国得到迅速发展。

Unit Operation (化学工程学科的第一个里程碑)
19世纪末20世纪初石油炼制的发展，1915年, MIT, Little教授首次提出单元操作的概念。

•摆脱了生产过程简单的各工艺学的知识的积累
•把握各工艺加工过程的本质(共同基本原理，通用设备)
多相、多尺度、动态、随机、非线性
换热
蒸发
动量传递热量传递质量传递流体输送
沉降
过滤混合
蒸馏
吸收
萃取
吸附
化学工程学科的发展Transfer Phenomena（20世纪60年代，化学工程学科的第二个里程碑)
•单元操作的共性是传递现象
•传递速率控制单元操作过程
“三传一反”是化学工程学科的核心。

“反应工程”和“分离工程”为化学工程学科的两大支柱。

与化工原理、化工热力学的区别
化工热力学
9化学工程中能量及其转换；
9多相体系的平衡状态；
9指出过程可进行的程度；
9流体的基本性质。

与化工原理、化工热力学的区别
化工原理
9依赖于经验或半经验关系式，研究或解释总体的平衡；9理想流体经过修正为真实流体；
9稳态（定常）一维；
9数学上用常微分方程，总体或平均的代数方程计算总体的速率；
9一般用于设计目的,在没有新的关系式时只能解决传统的单元操作问题；
9若有很好的湍流关系式可以较好地解决湍流条件下的单元操作问题。

与化工原理、化工热力学的区别
传递过程原理
9应用基本理论，解决微元体的平衡；
9真实流体经特定简化成理想流体；
9定常、非定常一维或多维问题；
9数学上采用偏微分方程，预测微元的速度、温度、浓度剖面；
9解决湍流的问题不太有效；
9很好的用于分析问题的工具；
9对于新的过程也有分析和设计能力。

《传递过程原理》概论
¾传递过程原理在学科中的地位¾工程科学中的传递现象
¾生活中的传递现象
¾课程特点和传递本质
¾学习本课程的几点建议
材料自组装
材料工程中的传递
表面涂层材料工程中的传递
z
r
ω
Wafer Coating
h
中空纤维膜材料工程中的传递
z
L
V Fiber Melt (T M )
Orifice
生物工程中的传递
生物、医药化工中的传递现象-生物反应工程
气泡聚并破碎
界面气流分布
剪切、混合、溶氧
生物工程中的传递
生物、医药化工中的传递现象-控缓释药物
环境工程中的传递环境化工中的传递现象-污染物扩散
环境化工中的传递现象-污染物控制和回收技术
环境工程中的传递
热能工程中的传递
化学工程中的传递分离工程中的传递现象
化学工程中的传递分离工程中的传递现象
反应工程中的传递现象
化学工程中的传递
化学工程中的传递微化工系统中的传递现象
微化工系统中的传递现象
化学工程中的传递
《传递过程原理》概论
¾传递过程原理在学科中的地位¾工程科学中的传递现象
¾生活中的传递现象
¾课程特点和传递本质
¾学习本课程的几点建议
生活中的传递现象
•衣：衣服的材料、布料的结构形式等•食：食品的形态与功能
•住：空调、暖气、装修
•行：汽车、飞机、高速公路
•日常现象：斑纹、材料的冷热
•生理现象：呼吸
《传递过程原理》概论
¾传递过程原理在学科中的地位¾工程科学中的传递现象
¾生活中的传递现象
¾课程特点和传递本质
¾学习本课程的几点建议
课程特点
1）系统性、综合性和全面性
2）数理基础性与逻辑性
3）广泛的学科基础
4）学科前沿性及多学科交叉
分子传递湍流传递
分子传递和湍流传递
1）牛顿粘性定律（1687年）
2）傅立叶定律（1822年）
3）费克定律（1855年）
《传递过程原理》概论
¾传递过程原理在学科中的地位¾工程科学中的传递现象
¾生活中的传递现象
¾课程特点和传递本质
¾学习本课程的几点建议
如何学好传递这门课
•培养兴趣
•做好预习
•课堂笔记
•独立作业
•善于问题
•及时答疑
•认真总结
课程信息与课程安排任课教师：骆广生联系电话: 62783870
王玉军联系电话：62798447
徐建鸿联系电话: 62773017
助教老师：林茜妍
Email:linxiyan_0023@ 答疑地点：工物馆388，572
课程信息与课程安排
学时：48学时
主要环节：讲课＋大作业＋课外作业＋小测验＋考试2成绩评定：平时作业＋现象观察分析30％
大作业10％
小测验10％
期中考试10％
期末考试：40％
作业要求：条理清楚、计算正确、整洁美观、独立完成
课程信息与课程安排
①Bird, R.B.;Stewart, W.E.;Lightfoot, E. N.,“Transport Phenomena”, John Wiley
& Sons, New York
②Welty, James R.;Wicks, Charles E.; Wilson, Robert E.,“Fundamentals of
Momentum, Heat, and Mass Transfer”,2nd, John Wiley&Sons, New York
③Hines, Anthony L.; Maddox, Robert N.,“Mass Transfer Fundamentals and
Applications”,Prentice-Hall, New Jersey
④Rosner, D. E.,“Transport Processes in Chemically Reacting Flow Systems”,
Bulterworth Publishers, Boston
⑤Brodkey, R. S.; Hershey, H. C.,“Transport Phenomena A Unified Approach”,
McGraw-Hill Book Company, New York
⑥Geankoplis, C. J.,“Transport Processes and Unit Operations”, 3rd ed., Prentice -
Hall, New Jersey
⑦“传递过程原理”，刘谦编，高等教育出版社
⑧“化工传递过程基础”，王绍亭陈涛编，化学工业出版社
⑨“传递过程原理”，韩兆熊编，浙江大学出版社
⑩“传递过程原理”，王运东等编，清华大学出版社
We must be, in the same instant, both dreamers and realists.
祝同学们学有所成!。