《化工原理实验》教学大纲2.docx
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1、化工原理实验教学大纲课程中文名称:化工原理实验(一)/ (-)课程英文名称:Principles of Chemical Engineering Experiment(I)/(II)课程编号:J7025/J7026学分:2学时:32开课学期:第3、4学期先修课程:化工原理后修课程:化工原理课程设计、生物工程设备、专业综合实验、生工设备与车 间设计等适用专业:生物工程、制药工程等课程类别:专业核心课程/必修使用教材:张金利编,化工原理实验(第二版),天津大学出版社,2016.11开课单位:生物与制药学院一、课程性质与课程目标化工原理实验课是生物工程专业学生的重要实践环节,其基本任务是巩固和加深对
2、化工 原理课程中基本理论知识的理解,培养学生应用理论知识开展工程实验、分析和解决复杂工 程问题的能力,为学生未来从事生物工程单元操作和设备的设计、分析计算和实际操作及新 装置的研发工作奠定扎实的基础。通过动量传递、热量传递、质量传递等工程实验的系统训练,使学生掌握处理工程问题 的实验研究方法;掌握典型单元装置的基本操作技能,掌握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,培养学生严谨的科学态度和工 程观念、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。本课程的课程目标对毕业要求4.2具有重要支撑,具体内容如下:(1)熟悉并掌握处理工程问题的
3、实验研究方法及典型单元设备、测量仪表的基本操作技能;(2)熟悉并掌握工程实验数据的处理方法,并通过分析得到有关阻力系数、传热系数、传质系数等重要工程问题的基本特征数据和变化规律。二、课程目标对毕业要求的支撑关系课程目标支撑的毕业要求指标点毕业要求目标1:熟悉并掌握处理工程问题的实验研究方法及典型单元设 备、测量仪表的基本操作技能;目标2:熟悉并掌握工程实验数据的处理方法,并通过分析得到 有关阻力系数、传热系数、传质系数等重要工程问题的基本特征 数据和变化规律。4.2掌握专业实验的基本原理和方法, 能够将其用于分析食品发酵、生物医药 生产复杂工程问题的生物学和工程学 的基本特征研究。4研究:掌握
4、物理、化学、生物学和工程 学研究方法,具备基于生物工程基本原理 并采用科学方法对食品发酵、生物医药等 领域生产复杂工程问题进行研究的能力, 包括设计实验、分析与解释数据,并通过 信息综合得到合理有效的结论。三、实验项目内容及学时安排序号实验项目学时实验性质备注验证设计综合必做选做1流体流动阻力测定实验4qq2离心泵特性曲线测定实验4q173恒压过滤常数测定实验474传热实验41 V5填料塔流体力学性能和吸收传质系数测定实验4V16精僧塔的操作和全塔效率测定实验47萃取塔的操作和萃取传质单元高度测定实验4148干燥速率曲线测定实验4四、实验项目内容及学时安排序号实验名称及内容学时分配教学要求及教
5、学方式学生任务实验预习实验操作实验报告1实验1流体流动阻力测 定实验4(1)掌握量纲分析方法规划测定 流体阻力的方法;(2)测定流体流过直管的阻力,确 定摩擦因数九与雷诺数Re的关系 构及工作原理;(3)测定阀门的阻力系数;(4) 了解与本实验有关的各种流 量测量仪表、压差测量仪表的结 构特点和安装方式,掌握其测量 原理及使用方法。(1) 了解实验目的、任务 和原理;(2)熟悉实验装置和流 程;了解流量测量仪 表、压差测量仪表的类 型和调节方法,设计好 原始数据记录表。(1)实验前检查装置及仪表是 否完好;按照安全、规范流程 进行操作;(2)改变流量,进行流体阻力的 测定;(3)记录实验原始数
6、据。数据应 可靠清潴 完整.(4)数次经教加审查合格后结 束实验,并将实验场地打扫干 净方可离开。(1)实验报告应按照格式和要 求写出实验过程和实验结果。 应将实验数据和数据整理 结果列在数据表中,并以其中 一组数据为例写出计算过程。 应在合适的坐标系中标绘 粗糙直管的人-Re关系曲线。(4)分析粗糙度和雷诺数对摩 擦系数的影响。2实验2离心泵特性曲线 测定实验4(1)了解离心泵的工作原理、结 构和性能,熟悉离心泵的操 作;(2)测定并绘制离心泵在一定转 速下的特性曲线。(1) 了解实验目的、任务 和原理;熟悉实验装置和流 程;了解离心泵工作原 理、启停程序及调节方 法;设计好原始数据记 录表
7、。(1)实验前检查装置及仪表是 否完好;按照安全、规范流程 进行操作;(2)改变流量,进行离心泵特性 曲线的测定(3)1己录实验原始数据。数据应 可靠、清楚、完整;(4)数据经教师审查合格后结 束实验,并将实验场地打扫干 净方可离开。(1)实验报告应按照格式和要 求写出实验过程和实验结果。(2)应将实验数据和数据整理 结果列在数据表中,并以其中 一组数据为例写出计算过程。 应在合适的坐标系中标绘 离心泵特性曲线,并在图上标 出离心泵的型号、转速。(4)分析压头、轴功率及效率随 流量变化的规律,讨论其对工 业生产的指导意义。3实验3恒压过滤常数测 定实验4(1) 了解板框过滤机的结构及操 作;(
8、2)掌握过滤问题的简化工程处 理方法,及过滤常数K、qe的测 定方法。(1) 了解实验目的、任务 和原理;(2)熟悉实验装置和流 程;了解板框过滤机的 结构、工作原理和操作 方法。设计好原始数据 记录表。(1)实验前检查装置及仪表是 否完好;按照安全、规范流程 进行操作;(2)不同压差下,进行过滤常数 的测定;(3)记录实验原始数据。数据应 可靠、清楚、完整;(4)数据经教师审查合格后结 束实验,并将实验场地打扫干 净方可离开。(1)实验报告应按照格式和要 求写出实验过程和实验结果。 应将实验数据和数据整理 结果列在数据表中,并以其中 一组数据为例写出计算过程。(3)可用作图法求解过滤常数K
9、和qe。(4)讨论是否过滤时间越长,生 产能力越大?4实验4传热实验4(1)通过对空气一水蒸气简单套 管换热器,管程内部插有螺旋线 圈的换热器实验研究,掌握对流 传热系数例的测定方法,加深对 其概念和影响因素的理解;(2)学会并应用线性回归分析方 法,确定传热管关联式 Nu=ARcmPr04中常数A、m数值,(1) 了解实验目的、任务 和原理;(2)熟悉实验装置和流 程;了解换热器的结 构、启停程序及操作方 法。设计好原始数据记 录表。(1)实验前检查装置及仪表是 否完好;按照安全、规范流程 进行操作;(2)不同空气流量下,进行对流 传热关联式的测定;(3)记录实验原始数据。数据应 可靠清钻
10、完整.(4)数据经装师审至合格后结 束实验,并将实验场地打扫干(1)实验报告应按照格式和要 求写出实验过程和实验结果。(2)应将实验数据和数据整理 结果列在数据表中,并以其中 一组数据为例写出计算过程。(3)在同一坐标系中绘制普通 套管换热器和强化套管换热器 的Nu-Re关系图,计算强化比, 分析两种换热器的Nu随Rc的强化管关联式Nu0=BRemPr04中 B和m数值;根据计算出的Nu、 Nuo加深理解强化传热的基本理 论和基本方式;(3)认识套管换热器(光滑、强 化)、列管换热器的结构及操作 方法,测定并比较不同换热器的 性能。净方可离开。变化情况。(4)分析总传热系数K与对流 传热系数a
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