spContent=福建农林大学开设的中国大学MOOC《化工原理》(上)在线开放课程面向高校的学生、从事化工、轻工、环保、生物、制药、食品、能源等行业的学生以及工程技术人员开放。课程以“知识点”的形式讲述流体流动、流体输送机械、机械分离、传热等化工单元操作的基本原理、典型设备及其工艺计算。通过该课程的学习,学习者能够掌握常见单元操作的基本原理及典型设备的操作过程以及单元过程的工艺计算,培养学生具备工程观念,掌握常见工程问题的处理方法,为学习后续专业课程打下坚实的基础。在线学习成绩合格或优秀的学员可以申请中国大学MOOC证书。
福建农林大学开设的中国大学MOOC《化工原理》(上)在线开放课程面向高校的学生、从事化工、轻工、环保、生物、制药、食品、能源等行业的学生以及工程技术人员开放。课程以“知识点”的形式讲述流体流动、流体输送机械、机械分离、传热等化工单元操作的基本原理、典型设备及其工艺计算。通过该课程的学习,学习者能够掌握常见单元操作的基本原理及典型设备的操作过程以及单元过程的工艺计算,培养学生具备工程观念,掌握常见工程问题的处理方法,为学习后续专业课程打下坚实的基础。在线学习成绩合格或优秀的学员可以申请中国大学MOOC证书。
—— 课程团队
课程概述
《化工原理》(上)课程是化学工程与工艺、轻化工程、新能源科学与工程、食品科学与工程、制药工程、环境工程、应用化学等相关专业的科类基础课。
《化工原理》 (上)课程是以三传理论为基础,介绍流体流动、流体输送机械、机械分离、传热等化工单元操作的工作原理、工艺过程计算(物料衡算及热量衡算)、典型化工设备的设计、标准设备的选型及生产过程原理。《化工原理》(上册)课程的理论与实践联系紧密,本课程以大量习题、例题、辅以实验、课程设计等实践教学,为学习化学工程及相关专业的学生打下坚实的理论基础。通过线上学习与线下学习相结合教学模式、辅以在线讨论、课堂作业、章节小结、章节测试、期末汇考等方式,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,使学生具有开发、设计和管理三大技能。
授课目标
通过本课程的学习,要求学生掌握流体流动、流体输送机械、筛分、沉降、过滤、传热、等单元操作的基本原理及典型设备的设计计算方法,为进一步学习专业课程及从事工程实践奠定必要的理论基础。同时,通过各个教学环节的学习,培养学生的工程观点,使学生理解动量传递、热量传递与质量传递的共性与特殊性,提高分析和解决工程实际问题的能力。
课程大纲
流体流动
课时目标:学习目标:(1)掌握静止流体的基本方程、流动流体的连续性方程、流体流动的能量守恒方程及其应用;(2)理解牛顿黏性定律,判断流体流动形态,掌握管路阻力计算方法;(3)熟悉流体的黏度、流体的体积流量、流体的质量流量、流体在管路中形成的边界层及边界层分离等基本概念;(4)了解量纲分析方法、试差法等工程方法、流量测量的基本原理、常用流量计的基本构造及使用方法。通过学习,学生能够熟练地计算和设计简单管路、定性分析复杂管路。
1.1 静止流体
1.1.1 流体静力学方程
1.1.2 流体静力学方程的应用
1.2 流动流体
1.2.1 流体流动的连续性方程
1.2.2 牛顿黏性定律
1.2.3 伯努利方程
1.2.4 机械能衡算方程
1.3 流体流动类型
1.3.1 雷诺准数
1.3.2 圆形直管内流体的速度分布
1.4 流体流动的阻力
1.4.1 沿程阻力损失的计算通式
1.4.2 湍流的摩擦因素
1.4.4 局部阻力损失
1.5 管路计算
流体输送机械
课时目标:学习目标:(1)掌握离心泵的构造、工作原理、安装高度的计算以及泵的选型;(2)理解气缚、汽蚀现象的基本概念及其产生的原因和防止产生气缚、汽蚀现象方法;(3)熟悉离心泵的扬程、压头、功率及效率等主要性能参数、掌握离心泵工作的特性曲线、工作点等概念;(4)了解离心泵的类型、安装和操作注意事项。通过学习,学生能够根据生产工艺要求,合理地选择和正确选用离心泵,并使之在高效率下可靠运行。
2.1 离心泵的构造
2.2 离心泵的性能参数
2.3 离心泵的特性曲线
2.4 离心泵的工作点与流量调节
2.5 离心泵的安装高度及操作的注意事项
机械分离
课时目标:学习目标:(1)掌握沉降的固体颗粒沉降的基本原理;理解重力沉降和离心沉降的过程;掌握stokes定律及沉降速度的计算方法;了解沉降设备的构造及其应用;(2)掌握过滤面积、过滤时间、过滤生产能力计算方法;(3)熟悉过滤的基本概念、掌握过滤的基本理论、恒压过滤的基本方程;(4)了解标准筛、板框过滤机、转筒过滤机的结构和操作方法及其设计计算。通过学习,学生能够根据生产工艺的要求合理选择分离设备。
3.1 筛分
3.2 沉降
3.2.1 沉降原理
3.2.2 沉降设备
3.3 过滤
3.3.1 过滤基本概念
3.3.2 过滤基本方程式
3.3.3 过滤常数测定
3.3.4 滤饼洗涤
3.3.5 过滤设备
传热
课时目标:学习目标:(1)掌握传热的基本概念、传热速率方程、两流体间的热量传递过程及计算;(2)理解傅里叶定律的物理含义;(3)熟悉传热的设备构造及特点。通过学习,学生能够根据生产要求强化热量传递,选择适宜的传热设备,并能对列管式换热器进行设计、选型。
5.1 传热的基本概念
5.2 傅里叶定律
5.3 一维稳定的热传导
5.4 对流传热
5.5 传热速率方程
5.6 间壁传热
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预备知识
先学课程:《高等数学》 《普通物理》 《物理化学》 《工程制图》 《工程力学》
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
教材
《化工原理》(第四版,上册)谭天恩主编,化学工程出版社,2013
参考资料
《化工原理学习指导》柴诚敬主编,天津大学出版社,2011
《化工原理学习指导及习题精解》陈礼辉主编,中国林业出版社,2015
《化工原理学习指导》中启亮主编,高等教育出版社,2016
《化工原理习题精解》何潮洪主编,科学出版社,2008