化工原理实验大纲
(一)基本信息
中文课程名称:化工原理A
英文课程名称:Principles of Chemical Engineering A
课程编号:0201001
学分:0.5
学时:16
适用专业:应用化学
先修课程:高等数学、大学物理、物理化学
开课系(教研部):应用化学系
执笔:邓春健
审核:王玫
课程简介:
化工原理实验是化学专业实践课程体系中专业基础实验平台中的重要模块。化工原理实验的目的是培养学生工程实验的设计、组织实施、实验操作、数据处理等工程实践能力。因此,化工原理实验是实践课程体系中十分重要的技术基础实践课程。
(二)课程的性质和地位
1.课程的性质
《化工原理》是应用化学专业的专业核心课程,本实验为非独立设课实验。
2.课程的地位
验证化工原理的基本理论、加深对课堂教学内容的了解。同时也是对学生进行实验方法、实验技能的基本训练。培养学生独立组织完成实验的能力、严肃认真的工作作风,实事求是的科学态度,为将来从事科学研究与解决工程实际问题打好基础。本课程实验的先修课程为大学物理、物理化学。
(三)教学目标
化工原理实验针对化工及相关专业学生进行动量传递、热量传递、质量传递等方面工程实验的系统训练,使学生掌握工程问题的处理和研究方法,掌握典型单元装置的基本操作技能,了解工程实验设计的基本原则,了解工程实验中参数测量仪表的选用原则及流程组织的基本原则。从而培养学生严谨的科学态度和工程观念;培养学生分析问题和解决问题的能力;提高学生的独立思考能力和创新能力。
(四)实验项目与学时分配
项目 编号 | 实 验 项目 | 实验学时 | 实验类型 | 实验要求 | 每组人数 |
1 | 雷诺实验 | 2 | 演示性 | 必修 | 8 |
2 | 管路流体阻力的测定 | 3 | 验证性 | 必修 | 4 |
3 | 离心泵特性曲线实验 | 3 | 设计性 | 选修 | 4 |
4 | 气-气列管换热实验 | 3 | 验证性 | 必修 | 4 |
5 | 连续精馏实验 | 3 | 验证性 | 必修 | 4 |
6 | 上机 | 2 | 验证性 | 必修 | |
合 计 | 16 | 必修学时:13 选修学时:3 |
(五)实验项目内容与教学要求
实验一 (演示性)雷诺实验
1.实验内容:
测定雷诺准数与流体流动形态的关系。
2.教学要求:
1)实验前须复习的课程内容:
雷诺数、流体流动形态
2)实验预习报告要求:
包含实验目的、实验原理、实验步骤。
3)实验要求:
(1)实际观察流体在管内作层流、湍流流动时的流动形态,并观察层流和湍流时的速度分布形式;
(2)确立雷诺数与层流和湍流的联系,并测出临界雷诺准数的大小;
实验二 (验证性)管路流体阻力的测定
1.实验内容:
测定直管段的摩擦阻力系数及突然扩大和管道截止阀、孔板流量计的局部阻力系数。
2.教学要求:
1)实验前须复习的课程内容:
流体阻力、沿程阻力损失、局部阻力损失
2)实验预习报告要求:
包含实验目的、实验原理、实验步骤。
3)实验要求:
(1)了解阻力测定装置的构造,掌握其操作和调节方法;
(2)掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。
实验三 (设计性)离心泵特性曲线实验
1.实验内容:
测定离心泵的特性曲线;熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法;测定孔板流量计的孔流系数。
2.教学要求:
1)实验前须复习的课程内容:
离心泵、孔板流量计
2)实验预习报告要求:
包含实验目的、实验原理、实验步骤。
3)实验要求:
(1)了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法;
(2)测定某一固定转速下离心泵的特性曲线并确定泵的最佳工作范围;
(3)熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法;测定孔板流量计的孔流系数。
实验四 (验证性)气-气列管换热实验
1.实验内容:
研究影响传热速率的因素;测定传热系数K的数值。
2.教学要求:
1)实验前须复习的课程内容:
传热、传热系数
2)实验预习报告要求:
包含实验目的、实验原理、实验步骤。
3)实验要求:
(1)了解换热器的结构;
(2)掌握传热系数的测定方法;
(3)学会换热器的操作方法。
实验五 (验证性)连续精馏实验
1.实验内容:
测定全回流条件时的全塔效率及单板效率;测定部分回流条件下的全塔效率;测定全塔的浓度(或温度)分布。
2.教学要求:
1)实验前须复习的课程内容:
精馏、填料塔
2)实验预习报告要求:
包含实验目的、实验原理、实验步骤。
3)实验要求:
(1)熟悉填料塔的结构及精馏流程;
(2)理论联系实际,掌握精馏塔的操作;
(3)学会精馏塔效率的测定方法。
实验五 (验证性)上机
1.实验内容:
上机进行能量方程和毕托管测速仿真实验。
2.教学要求:
1)实验前须复习的课程内容:
伯努利方程、毕托管
2)实验预习报告要求:
包含实验目的、实验原理、实验步骤。
3)实验要求:
(1)掌握能量方程的测定方法;
(2)掌握毕托管测速的实验方法。
(六)考核方式与成绩评定
考核方式:所做全部实验内容综合考核。
成绩评定:
1) 实验项目成绩=考勤*10%+实验操作*30%+实验报告*60%。
实验项目成绩为各次实验项目成绩平均分。
2)实验总成绩占本课程总评成绩20%。
3)实验总成绩评定不及格,本课程无法取得学分。
(七)推荐教材或讲义及主要参考书
[1]王玫.《化工原理实验讲义》[M],南昌航空大学,2008.
[2]林华盛,曾兰萍,王玫.《化工原理实验》[M],北京:化学工业出版社,2011.
[3]王志魁.《化工原理》[M],北京:化学工业出版社,2010.
[4] 杨祖荣.化工原理实验[M],北京:化学工业出版社,2004.
[5] 张近.《化学工程基础》[M],北京:高等教育出版社,2002 .