一、 课程名称:化工原理实验(Ⅰ)
二、 课程代码:CHEN32471
三、 学时和学分:48学时,1.5学分
四、 适用专业:化学工程与工艺、制药工程
五、 先修课程:物理化学、化工原理、电工基础等
六、 使用教材:自编讲义
七、 参考书目
[1] 王建成,卢燕等等:《化工原理实验》,华东理工大学出版社,2007年9月
[2] 张金利,张建伟等 :《化工原理实验》,天津大学出版社,2005年7月.
八、 课程描述
《化工原理实验(Ⅰ)》是化工类专业教学计划中的一门必修的实验课程,属工程实验范畴,与一般化学实验相比,其工程特点非常突出,大多数实验项目与生产过程中的单元操作具有一一对应的关系,通过实验使学生建立一定的工程观念,了解与掌握工程实验原理及其测试手段,理解数学模型、工艺过程及真实设备之间的关系,了解有关参数的调节对工艺过程的影响。使学生在思维方式和创新能力方面得到培养与提高,动手能力和综合能力得到全面提高,为今后的工作打下坚实的基础。
九、 教学目标
《化工原理实验(Ⅰ)》是一门以化工单元操作过程原理和设备为主要内容、以处理工程问题的研究方法为特色的实践性课程。通过本课程的学习,巩固和加深对化工原理课程中基本理论知识的理解,了解典型化工设备的原理和操作,掌握化工中用数学模型法和因次论指导下的实验研究方法及数据处理,掌握化工数据的基本测试技术。并能运用所学的理论知识去解决实验中遇到的各种实际问题,培养科学的思维方法及严谨的科学作风。
实验项目 |
知识贡献 |
教学要求 |
学时 |
项目一 流体阻力测定实验 |
1.测定既定管路内流体的摩擦阻力和直管摩擦系数λ 2. 测定既定管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re之间关系曲线和关系式 |
1.学习直管摩擦阻力压力降Δpf、直管摩擦系数λ的测定方法; 2.掌握不同流量下摩擦系数λ与雷诺数Re之间关系及其变化规律; 3.学习压力传感器测量压差、流量计测量流量的方法; 4.掌握对数坐标系的使用方法。 |
4 |
项目二 离心泵性能测定实验 |
1.了解离心泵的结构与操作; 2.测定某型号离心泵在一定转速下Q(流量)与H(扬程)、N(轴功率),η(效率)之间的特性曲线。 |
1.熟悉离心泵的结构与操作方法,了解常用的测压仪表; 2.掌握离心泵特性曲线的测定方法、表示方法,加深对离心泵性能的了解 |
4 |
项目三 过滤实验 |
1.测定某一压强下,过滤方程式中的过滤常数
、
、
; 2测定洗涤速率与过滤末速率的关系。 |
1.了解板框过滤机的构造和操作方法; 2.学习过滤方程式中过滤常数的测定方法; 3.校验洗涤速率与过滤末速率的关系。 |
4 |
项目四 传热实验 |
1.测定在套管换热器中,流体在管内作强制湍流时的对流传热系数; 2.利用图解法求出准数关联式Nu=ARemPr0.4中的常数A, m。 |
1.了解套管换热器的基本构造,掌握气—汽流体在圆形直管内作强制湍流时的对流传热系数的测定方法,并将实验数据整理成准数关联式; 2.学习用热电偶测定温度的方法。 |
4 |
项目五 干燥实验 |
1.测量在空气流量和空气温度恒定条件下物料的干燥曲线、干燥速率曲线和临界含水量,并了解其影响因素; 2.测定恒速干燥阶段物料与空气之间对流传热系数。 |
1.了解箱式干燥设备的基本构造和工作原理; 2.测定干基含水量和干燥速率,并作出干燥曲线和干燥速率曲线; 3.掌握临界含水量的测定方法; 4.测定在恒速干燥阶段物料与空气间的对流传热系数。 |
4 |
项目六 精馏实验 |
1.测定指定条件下,实验用连续精馏塔的全塔效率,部分同学可增加测定塔的单板效率内容; 2.研究回流比改变对塔性能的影响;间歇精馏流程实验。 |
1.了解板式精馏塔的结构和连续精馏的流程安排与操作;观察板式塔气、液流动状态,测定精馏理论塔板数和总板效率; 2.了解间歇精馏流程,掌握计算机自动采集和过程控制在精馏操作中的应用并测定全回流条件下的总板效率。 |
4 |
项目七 吸收实验 |
1.观察流体在填料吸收塔的操作状况,测定Δp~u关系曲线并确定液泛气速; 2.测量固定液体流量下,两种不同气体流量时,填料吸收塔的传质单元高度、体积吸收系数和回收率。 |
1.了解填料吸收塔的结构和操作; 2.观察流体在填料吸收塔的操作状况,了解填料塔的流体力学性质; 3.掌握填料吸收塔的传质单元高度HOG、体积吸收系数KYa和回收率的测定方法。 |
4 |
项目八 反渗透膜分离实验 |
根据进水浓度、净水的流量及含盐量,计算回收率、脱盐率、研究影响反渗透膜分离性能的主要因素。 |
1.理解反渗透膜分离原理 2.掌握反渗透膜分离制纯水的操作方法 |
4 |
项目九 流体流动能量转换实验 |
1.加深对能量转化概念的理解; 2.观察流体流经扩大管、缩小管段时,各截面上静压变化。 |
1.熟悉流动流体具有的各种能量和压头的概念,了解它们之间的相互转换关系,在此基础上,掌握柏努利方程。 2.掌握流体在管内流动时流体阻力的表现形式。 |
4 |
项目十 升膜蒸发实验 |
1.测定并比较弹状流与环状流的沸腾传热系数; 2.通过热平衡计算,求出开始形成弹状流及环状流的表观气速。 |
观察在加热状态下,汽液两相流通过垂直管向上流动的各种流型以及形成过程。 |
4 |
项目十一 旋风分离器性能演示实验 |
1.观察固体尘粒在旋风分离器内的运动路线; 2.在较大的操作气速下,测定旋风分离器内静压强的分布; 3.测定分离效果随进口气速的变化规律。 |
1.演示含尘气体通过旋风分离器时,含尘气体、固体尘粒和除尘后气体的运动路线,以正确理解和描述旋风分离器的工作原理; 2.测定旋风分离器内静压强分布,认清灰出口和集尘室良好密封的必要性; 3.测定进口气速对旋风分离器性能的影响,理解适宜操作气速的计算方法。 |
4 |
项目十二 板式塔流体力学性能演示实验 |
1.通过冷模实验可以观察到试验塔内正常操作现象与集中不正常的操作现象,进行塔板压降的测量; 2.通过实验测得每种塔板的负荷性能图。 |
了解塔设备的基本结构和塔板的基本结构,观察气液两相在不同类型塔板上气、液的流动与接触情况,加深对塔性能的理解。 |
4 |
十、 教学方法
教学方法为三个阶段:第一阶段:课前预习,学生根据实验教材对实验内容、实验理论及实验操作进行预习;第二个阶段:课堂交流,实验课堂上,学生根据实验内容完成实验任务,并结合实验过程中的问题与老师展开交流讨论;第三个阶段:课后完成实验报告,通过分析实验现象,得到合理的实验结果与结论,并完成实验报告。
十一、 考核及成绩评定方式
考核方式:对学生每次实验进行考核,不单独进行期末考核。
成绩评定方式:学生出勤,15%;平时表现及回答问题,15%;实验报告和实验操作考察,70%,最后的成绩由三部分加权获得。采用五级记分。
大纲制定人:董立春
大纲审定人:魏顺安
制定时间:2014-11-25