沈阳师范大学：《化工基础》课程授课教案（讲义，共七章，简版）

《化工基础》教案主讲教师：康艳红专业：化学学生层次：本科生学时：54课程性质：专业必修课学分：3参考教材：《化工基础》，彭盘英编，科学出版社，2011《化工原理》，王志魁编，化学工业出版社，2005《化工原理》，华南理工大学编，黄少烈、邹华生主编，高等教育出版社，2002.8《化工原理课程设计：化工传递与单元操作课程设计》，贾绍义、柴诚敬主编，天津大学出版社，2002

《化工基础》教案 主讲教师：康艳红 专业：化学 学生层次：本科生 学时：54 课程性质：专业必修课 学分：3 参考教材： 《化工基础》，彭盘英编，科学出版社，2011. 《化工原理》，王志魁编，化学工业出版社，2005 《化工原理》，华南理工大学编，黄少烈、邹华生主编，高等教育 出版社，2002.8 《化工原理课程设计:化工传递与单元操作课程设计》，贾绍义、柴 诚敬主编，天津大学出版社，2002

化工基础第1章绪论一、教学内容主要阐述化学工程学的性质、任务、内容和研究方法，简述了化学工程学的形成与发展以及化学工程学的基本规律。二、教学目标要求学生了解化工原理课程的形成、发展及其在化学工程学科中的地位。掌握化工单元操作与传递过程的概念、化工原理课程内容与性质。三、教学重点与难点本课程所涉及的化学问题、化学工程学涉及的基本概念。四、教学资源与工具多媒体课件五、教学过程（一）创设情境，导入新课教师活动：学生活动：展示化工厂和其它类型工厂的图片，从而引出化工企业的根据图片判断化工厂。基本特征、性质。化工包括：化学工业、化学工艺、化学工程化学工程学定义化学工程学的特点（1）化学工程学具有多样性的特征；（2）化学工程领域的拓展性：（3）化学工程学向过程工程学的过渡与发展。（二）学习新课教师活动1：【讲解】1.1化学工程学的形成与发展单元操作→多尺度、一三传一反多目标1.2化学工程学的性质、任务、内容和研究方法化学工程学研究的对象包括化工生产装置中进行的化学变化过程，也包括混合物的分离净化过程，以及改变物料物理状态和性质的过程。其任务是从理论上阐明化工生产的各个过程，找出其中具有规律性的问题，减少在化工开发中的盲目性。化工生产过程都包括工程和工艺两个基本内容，化学工程学研究化工生产过程中共同性操作规律及其工程性质的问题。化学工程学主要涉及化工原理、化工设计、化工模拟等内容。本课程《化学工程基础》，简称《化工基础》的内容

化工基础 第 1 章 绪论 一、教学内容 主要阐述化学工程学的性质、任务、内容和研究方法，简述了化学工程学的 形成与发展以及化学工程学的基本规律。 二、教学目标 要求学生了解化工原理课程的形成、发展及其在化学工程学科中的地位。掌 握化工单元操作与传递过程的概念、化工原理课程内容与性质。 三、教学重点与难点 本课程所涉及的化学问题、化学工程学涉及的基本概念。 四、教学资源与工具 多媒体课件 五、教学过程 （一）创设情境，导入新课 教师活动： 展示化工厂和其它类型工厂的图片，从而引出化工企业的 基本特征、性质。 化工 包括：化学工业、化学工艺、化学工程 化学工程学定义 化学工程学的特点 （1）化学工程学具有多样性的特征； （2）化学工程领域的拓展性； （3）化学工程学向过程工程学的过渡与发展。 （二）学习新课 教师活动 1： 【讲解】 1.1 化学工程学的形成与发展 单元操作 → 三传一反 → 多尺度、 多目标 1. 2 化学工程学的性质、任务、内容和研究方法 化学工程学研究的对象包括化工生产装置中进行 的化学变化过程，也包括混合物的分离净化过程，以及改变物料 物理状态和性质的过程。其任务是从理论上阐明化工生产的各个 过程，找出其中具有规律性的问题，减少在化工开发中的盲目性。 化工生产过程都包括工程和工艺两个基本内容，化 学工程学研究化工生产过程中共同性操作规律及其工程性质的问 题。 化学工程学主要涉及化工原理、化工设计、化工模 拟等内容。 本课程《化学工程基础》，简称《化工基础》的内容 学生活动： 根据图片判断化工厂

主要包括动量传递、热量传递、质量传递和化学反应工程，即“三传一反”。解决的问题：（1）设计或改进生产设备和装置，使其效率和性能更佳。（2）确定适宜的操作条件。（3）提高物料利用率以及物料和能量的综合利用。（4）指导实验室或中试研究工作，在得能应用于工业生产的实验数据。研究方法：（1）经验归纳法即对一些化工过程，通过大量实验归纳影响过程的变量之间的关系，常采用物理学的相似论和因次分析法等。（2）数学模型法实质是使复杂的工程问题简化或分解为一个或若干个单纯的问题。教师活动2：学生活动2：【讲解】1.3化学工程学的基本规律思考问题：旧知回顾（1）物料衡算mi-mo+A式中，Zmi为输入系统物料量的总和；Zm。为输出系统物料量的总和；A为系统内积累的物料量。（2）能量衡算对于连续、稳定的操作过程，输入系统的能量等于输出系统的能量，即：ZE输入=ZE输出有化学反应参加的过程：ZE输入+ZE反应放出=ZE输出+ZE系统积累（3）平衡关系通过平衡关系可以判断过程能否进行，以及进行的方向和能达到的程度一化学热力学学生活动3：与教师互动：（4）过程速率本课程的主要的学习模式？过程快慢一推动力一化学动力学（三）课堂小结1.1化学工程学的形成与发展；1.2化学工程学的性质、任务、内容和研究方法：1.3化学工程学的基本规律。（四）作业1.了解化学工程学涉及的一些基本概念的内涵。2.回答课程问卷（在网络教学平台完成）

主要包括动量传递、热量传递、质量传递和化学反应工程， 即“三传一反”。 解决的问题： （1） 设计或改进生产设备和装置，使其效率和性能 更佳。 （2）确定适宜的操作条件。 （3）提高物料利用率以及物料和能量的综合利用。 （4）指导实验室或中试研究工作，在得能应用于工 业生产的实验数据。 研究方法： （1）经验归纳法 即对一些化工过程，通过大量 实验归纳影响过程的变量之间的关系， 常采用物理学的 相似论和因次分析法等。 （2）数学模型法 实质是使复杂的工程问题简化 或分解为一个或若干个单纯的问题。 教师活动 2： 【讲解】 1.3 化学工程学的基本规律 （1）物料衡算 ∑mi=∑mo+A 式中，∑mi 为输入系统物料量的总和； ∑mo 为输出系统物料量的总和； A 为系统内积累的物料 量。 （2）能量衡算 对于连续、稳定的操作过程，输入系统的能量等于输出系 统的能量，即：∑E 输入＝ ∑E 输出 有化学反应参加的过程： ∑E 输入+∑E 反应放出＝ ∑E 输出+∑E 系统积累 （3）平衡关系 通过平衡关系可以判断过程能否进行，以及进 行的方向和能达到的程度——化学热力学 （4）过程速率 过程快慢——推动力——化学动力学 （三）课堂小结 1.1 化学工程学的形成与发展； 1. 2 化学工程学的性质、任务、内容和研究方法； 1.3 化学工程学的基本规律。 （四）作业 1. 了解化学工程学涉及的一些基本概念的内涵。 2. 回答课程问卷（在网络教学平台完成） 学生活动 2： 思考问题：旧知回顾 学生活动 3：与教师互动： 本课程的主要的学习模式？

（五）教学反思（交流与评价等）适当引导，课堂讨论内容可以多一些，因为是绪论，不必过多依赖课本内容，引起学生对本课程的兴趣。第2章流体的流动过程与输送机械一、教学内容主要阐述流体的压强、流速、流量等性能参数的测量和控制；流体输送所需的管径、能量和设备：为强化设备和操作提供适宜的流动条件。二、教学目标掌握静力学方程及流体流动过程能量守衡基本方程及计算；理解流体流动阻力在计算中的应用；了解静力学方程的应用。重点掌握雷诺数的概念，难点为流体流动阻力的计算。三、教学重点与难点流体在流动过程中的能量守恒，伯努利方程的理解和计算，流体管内流动阻力的计算。四、教学资源与工具多媒体课件五、教学过程（一）创设情境，导入新课教师活动：学生活动：展示化工厂和其它类型工厂的管路内流体流动、使用泵类根据图片思考流体流动种类、的工作情况。状态、输送的目的和设备。（二）学习新课教师活动1：【讲解】2.1流体静力学基本方程式2.1.1密度和比容1.密度：单位体积流体所具有的质量。p=m/V[kg /m’]影响因素：温度和压强（1）液体—为不可压缩的流体，与压力无关，温度升高，密度降低。（2）气体一一为可压缩性的流体，通常（压力不太高，温度不太低）时可按理想气体处理，否则按真实气体状态方程处理。P=W（3）混合物密度液体混合物密度，近似认为混合前后体积不变。1Xml+Xm2...XmnPmpiP2Pn气体混合物密度Pm=pixv1+p2xv2+...+PnXVnPm = PMmMm=Miyi+M2y2+....MmymRT

（五）教学反思（交流与评价等） 适当引导，课堂讨论内容可以多一些，因为是绪论，不必过多依赖课本内容， 引起学生对本课程的兴趣。 第 2 章 流体的流动过程与输送机械 一、教学内容 主要阐述流体的压强、流速、流量等性能参数的测量和控制；流体输送所需 的管径、能量和设备；为强化设备和操作提供适宜的流动条件。 二、教学目标 掌握静力学方程及流体流动过程能量守衡基本方程及计算；理解流体流动阻 力在计算中的应用；了解静力学方程的应用。重点掌握雷诺数的概念，难点为流 体流动阻力的计算。 三、教学重点与难点 流体在流动过程中的能量守恒，伯努利方程的理解和计算，流体管内流动阻 力的计算。 四、教学资源与工具 多媒体课件 五、教学过程 （一）创设情境，导入新课 教师活动： 展示化工厂和其它类型工厂的管路内流体流动、使用泵类 的工作情况。 （二）学习新课 教师活动 1： 【讲解】 2. 1 流体静力学基本方程式 2.1.1 密度和比容 1. 密度：单位体积流体所具有的质量。 ρ= m / V [ kg / m3 ] 影响因素：温度和压强 （1）液体 ——为不可压缩的流体，与压力无关，温度升高， 密度降低。 （2）气体 ——为可压缩性的流体，通常（压力不太高，温 度不太低）时可按理想气体处理，否则按真实气体状态方程处理。 𝜌 = 𝑝𝑀 𝑅𝑇 （3）混合物密度 液体混合物密度，近似认为混合前后体积不变。 1 𝜌𝑚 = 𝑥𝑚1 𝜌1 + 𝑥𝑚2 𝜌2 ⋯ 𝑥mn 𝜌𝑛 气体混合物密度 ρm=ρ1xV1+ρ2xV2+.+ρnxVn 𝜌𝑚 = 𝑝𝑀𝑚 𝑅𝑇 𝑀𝑚 = 𝑀1𝑦1 + 𝑀2𝑦2 + ⋯ ⋯ 𝑀𝑚𝑦𝑚 学生活动： 根据图片思考流体流动种类、 状态、输送的目的和设备

2.比体积（比容）单位质量流体所具有的体积。V1[m3/kg]V=mp3.相对密度d（比重）ppd :1000p 4c H202.1.2压强流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的静压强1标准大气压：1atm=1.0133×105[N/m2]或[Pa]学生活动：=1.0133[bar] 巴回忆：牛顿与千克力的关系= 1.033[kgf/cm2]理解：标准大气压的与工业应= 10.33 [mH20]用表示方法。=760[mmHg]1工程大气压：1at =9.807×10+[N/m2]或[Pa]=0.987[bar] 巴= 1 [kgf/cm?]= 10[mH20]= 735.6 [mmHg]压力的基准及表示形式：（1）以绝对真空为基准（absolutepressure）（2）以当时当地压力为基（gaugepressure）表压=绝对压强-大气压强真空度=大气压强－绝对压强（余压）学生活动：应用实例：在兰州操作的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶真空表读数根据应用实例，思考绝对压力、为80kPa，在天津操作时，真空表读数应为多少？已知兰州地区真空度、表压等之间的关系。的平均大气压85.3kPa，天津地区为101.33kPa2.1.3流体静力学基本方程式（巴斯葛定律）及应用1.流体静力学基本方程式学生活动：21+P22+P2加强学习巴斯葛定律，通过举pgpg例，强化认识。219+PP2=常数=z2g+pp3.流体静力学基本方程式的应用学生活动：1）压强的测量课堂讨论，倾斜液柱压差计；根（1）U型管压差计据图片所示，判断液位测定的正确（2）倒置U型管压差计方法

2. 比体积（比容） 单位质量流体所具有的体积。 𝜈 = 𝑉 𝑚 = 1 𝜌 [𝑚3 /kg] 3. 相对密度 d（比重） 𝑑 = 𝜌 𝜌 4 0𝐶 𝐻2𝑂 = 𝜌 1000 2.1.2 压强 流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的静压强 1 标准大气压： 1atm = 1.0133×105 [ N/m2 ]或[ Pa ] =1.0133[bar] 巴 = 1.033 [ kgf/cm2 ] = 10.33 [ mH2O ] = 760 [mmHg ] 1 工程大气压 ： 1at = 9.807×104 [ N/m2 ]或[ Pa ] =0.987[bar] 巴 = 1 [ kgf/cm2 ] = 10 [ mH2O ] = 735.6 [mmHg ] 压力的基准及表示形式： （1）以绝对真空为基准（absolute pressure） （2）以当时当地压力为基（gauge pressure） 表压＝绝对压强-大气压强 真空度＝大气压强 - 绝对压强（余压） 应用实例：在兰州操作的苯乙烯真空蒸馏塔塔顶真空表读数 为 80 kPa，在天津操作时，真空表读数应为多少？已知兰州地区 的平均大气压 85.3kPa，天津地区为 101.33 kPa 2.1.3 流体静力学基本方程式（巴斯葛定律）及应用 1.流体静力学基本方程式 𝑧1 + 𝑝1 𝜌 𝑔 = 𝑧2 + 𝑝2 𝜌 𝑔 𝑧1𝑔 + 𝑝1 𝜌 = 𝑧2𝑔 + 𝑝2 𝜌 = 常数 3. 流体静力学基本方程式的应用 1）压强的测量 （1）U 型管压差计 （2）倒置 U 型管压差计 学生活动： 根据应用实例，思考绝对压力、 真空度、表压等之间的关系。 学生活动： 加强学习巴斯葛定律，通过举 例，强化认识。 学生活动： 课堂讨论，倾斜液柱压差计；根 据图片所示，判断液位测定的正确 方法。 学生活动： 回忆：牛顿与千克力的关系 理解：标准大气压的与工业应 用表示方法

（3）微差压差计2）液位的测定3）液封高度的计算2.2流体流动基本规律流体流动的典型流程2.1.1流量与流速一、流量与流速流量1.体积流量gv[m3/s]或[m3/h]2.质量流量qm=qvp[kg/s]或[kg/h]流速3.平均流速u=qv/A[m/s]4.质量流速——质量通量G=qml A=qvp/A=up[kg/(m2.s)]2.2.2定态流动与非定态流动定态流动一流体流动过程中，在任意截面，流体的参数不随时间改变。非定态流动一流体流动过程中，在任意截面，流体的任一参数随时间而改变。2.2.3理想流体与实际流体理想流体：不具有粘度，流动时不产生摩擦阻力的流体。实际流体在流动时具有较大的摩擦阻力。2.2.4连续性方程式qm1= qm2uA1pI=u2A2p2=常数2.2.5伯努利方程式当流体为理想流体时，两界面上的上述三种能量之和相等。各项机械能的单位均为J/kg（单位质量）。gz1 + P1+ u?+=922++二常数2pp实际流体机械能衡算式（扩展伯努利方程）+P++H=5++#+H，219+#+学+ppg 2gpg 2gW。=Z29 ++学+2k,p/22.伯努利方程的讨论1.伯努利方程一般适用于不可压缩性流体。对于可压缩流体学生活动：当两截面间的绝对压强变化率<20%时，密度用平均密度代替。观察图片，思考能量的转换一一连通变径管（理想流体）

（3）微差压差计 2）液位的测定 3）液封高度的计算 2. 2 流体流动基本规律 流体流动的典型流程 2.1.1 流量与流速 一、 流量与流速 流量 1.体积流量 qV [m3 /s]或[m3 /h] 2.质量流量 qm = qV  [ kg/s ]或[kg/h] 流速 3.平均流速 u = qV/ A [ m / s ] 4.质量流速——质量通量 G = qm/ A=qV /A=u [kg/(m2·s )] 2.2.2 定态流动与非定态流动 定态流动—流体流动过程中，在任意截面，流体的参数不随 时间改变。 非定态流动—流体流动过程中，在任意截面，流体的任一参 数随时间而改变。 2.2.3 理想流体与实际流体 理想流体：不具有粘度，流动时不产生摩擦阻力的流体。 实际流体在流动时具有较大的摩擦阻力。 2.2.4 连续性方程式 qm1 = qm2 u1 A1 1= u2 A2 2=常数 2.2.5 伯努利方程式 当流体为理想流体时，两界面上的上述三种能量之和相等。 各项机械能的单位均为 J/kg（单位质量）。 𝑔𝑧1 + 𝑝1 𝜌 + 𝑢1 2 2 = 𝑔𝑧2 + 𝑝2 𝜌 + 𝑢2 2 2 = 常数 实际流体机械能衡算式（扩展伯努利方程） f 2 2 2 e 2 2 1 1 1 2 2 H g u g p H z g u g p z + + + = + + +   𝑧1𝑔 + 𝑝1 𝜌 + 𝑢1 2 2 + 𝑊𝑒 = 𝑧2𝑔 + 𝑝2 𝜌 + 𝑢2 2 2 + ∑ℎ 𝑓 2. 伯努利方程的讨论 1.伯努利方程一般适用于不可压缩性流体。对于可压缩流体 当两截面间的绝对压强变化率<20%时，密度用平均密度代替。 学生活动： 观察图片，思考能量的转换— —连通变径管（理想流体）

2.理想流体在管道内做定态流动，无外功加入时，在任一截面上单位质量流体所具有的位能、动能、静压能（称为机械能）之和为常数，称为总机械能，各种形式的机械能可互相转换。3.流体静止，此方程即为静力学方程4.亦可用单位重量和单位体积流体为基准。2.2.6伯努利方程的应用解题要点：1.作图并确定能量衡算范围2.选取截面(1)截面应与流体的流动方向垂直；(2)两截面之间的流体是定态、连续流动；所求未知量应在截面上或截面之间；3.选取基准水平面。4.采用一致的单位。举例：例1——4（容器间相对位置的确定）管内流体流速为0.5m/s.压头损学生活动：失1.2m，求高位槽的液面应比塔入口高出多少米？课堂练习：根据图示回答（输送设备功率的确定）泵进口管89x3.5，出口管径1.A阀不开，求A处的表压强；p76×2.5，泵入口流速1.5m/s，压力0.2kgf/cm2（表），能量损失2.阀开，求A处的流速，（阻力40J/kg，密度1100kg/m3，求外加的能量。不计)；3.A阀开，流量为零，压力计读数？2.3流体流动的阻力2.3.1牛顿黏性定律与流体的黏度1.牛顿黏性定律黏性：流体在流动中产生内摩擦力（黏滞力）的性质，黏性是能量损失的原因。2.流体的黏度Ⅱ：黏性系数-动力黏度—黏度（viscosity）。黏度的物理意义：促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。1P（泊）=100cP（厘泊）=10-"Pa·s运动粘度=/p单位SI—m2/s1St（）=100cSt（厘泡）=10m2/s3.影响粘度的因素温度：液体一温度个，粘度下降！：气体一温度个，粘度个。压力：液体一受压力影响很小；气体一压力个，粘度个：但只有在压力极高或极低时有影响。2.3.2流体的流动现象

2. 理想流体在管道内做定态流动,无外功加入时,在任一截面 上单位质量流体所具有的位能、动能、静压能（称为机械能）之 和为常数，称为总机械能，各种形式的机械能可互相转换。 3.流体静止,此方程即为静力学方程; 4.亦可用单位重量和单位体积流体为基准。 2.2.6 伯努利方程的应用 解题要点： 1.作图并确定能量衡算范围; 2.选取截面 (1)截面应与流体的流动方向垂直； (2)两截面之间的流体是定态、连续流动；所求未知量应在截 面上或截面之间； 3.选取基准水平面。 4.采用一致的单位。 举例：例 1——4 （容器间相对位置的确定）管内流体流速为 0.5 m/s,压头损 失 1.2 m，求高位槽的液面应比塔入口高出多少米? （输送设备功率的确定）泵进口管 φ89×3.5，出口管径 φ76×2.5，泵入口流速 1.5 m/s，压力 0.2 kgf /cm2（表），能量损失 40 J/kg，密度 1100 kg/m3，求外加的能量。 2.3 流体流动的阻力 2.3.1 牛顿黏性定律与流体的黏度 1. 牛顿黏性定律 黏性：流体在流动中产生内摩擦力（黏滞力）的性质,黏性是 能量损失的原因。 2. 流体的黏度 η ：黏性系数——动力黏度——黏度（viscosity）。 黏度的物理意义： 促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。 1P（泊）=100 cP（厘泊）=10-1Pa · s 运动粘度 = η /ρ 单位: SI——m2 /s 1St（沲）=100 cSt（厘沲）=10-4 m2 /s 3. 影响粘度的因素: 温度: 液体—温度，粘度下降； 气体—温度，粘度。 压力：液体—受压力影响很小； 气体—压力，粘度； 但只有在压力极高或极低时有影响。 2.3.2 流体的流动现象 学生活动： 课堂练习：根据图示回答 1. A 阀不开 ,求 A 处的表压强； 2. 阀开,求 A 处的流速，(阻力 不计)； 3. A 阀开，流量为零， 压力计读数?

1.流体的流动类型和雷诺数（1）层流（滞流）laminar（2）流（紊流)turbulent雷诺数（Reynoldsnumber）Re-dupn流动类型的判断1.层流Re20002.瑞流Re≥4000过渡区2000<Re<40002.滞流和瑞流的比较2.3.3流体管内流动阻力的计算1.流体在圆形直管中的流动阻力范宁（Fanning）公式5=或H=2Ad2d2g管壁粗糙度的影响1.绝对粗糙度：管壁突出部分的平均高度。2.相对粗糙度：绝对粗糙度与管径的比值ε/d。0.1过渡0.09A层流0.08A0.050.070.040.060.030.0518850.0410.01飞深盛0.006Pis0.030.0040.025祥卖0:02Y0.015光滑管0.00020.00010.010.00005.0000050.0000010.0090.0080.00001.46103274610246124610103461022雷诺数Re图2-23.摩擦系数入与雷诺数Re及相对粗糙度e/d的关系2.5流速和流量的测量2.5.1皮托管学生活动：2.5.2孔板流量计观察图片，了解各种流量计的2.5.3文丘里流量计构造和原理

1. 流体的流动类型和雷诺数 （1）层流 (滞流)laminar （2）湍流(紊流)turbulent 雷诺数（Reynolds number）  du Re = 流动类型的判断 1.层流 Re ≤ 2000 2.湍流 Re ≥ 4000 过渡区 2000 ＜Re ＜ 4000 2. 滞流和湍流的比较 2.3.3 流体管内流动阻力的计算 1.流体在圆形直管中的流动阻力 范宁（Fanning）公式 ℎ 𝑓 = 𝜆 𝑙 𝑑 𝑢 2 2 或𝐻𝑓 = 𝜆 𝑙 𝑑 𝑢 2 2𝑔 管壁粗糙度的影响 1.绝对粗糙度 ε ： 管壁突出部分的平均高度。 2.相对粗糙度： 绝对粗糙度与管径的比值 ε/d 。 2.5 流速和流量的测量 2.5.1 皮托管 2.5.2 孔板流量计 2.5.3 文丘里流量计 学生活动： 观察图片，了解各种流量计的 构造和原理

2.5.4转子流量计2.6流体输送机械2.6.1离心泵1.离心泵的构造2.工作原理：在离心力的作用下，高速流体在涡形通道截面学生活动：逐渐增大，动能转变为静压能，液体获得较高的压力，进入压出观察图片，了解离心泵的构造。管。气缚现象（airbinding）3.离心泵的主要性能参数流量：离心泵的送液能力：[m3/h];扬程H：泵的压头，[m]，单位重量液体流经泵后所获得的能量。有效功率PeP,=Hqvpg=WGH一扬程[m]：W一外加能量qv一流量[m3/s];G—质量流量[kg/s];qvpg一流体重量流量。效率n= P. /PP轴功率：P-pe/n能量损失的原因：1.容积损失；2.水力损失：3.机械损失。4.离心泵的特性曲线（一）离心泵的特性曲线（characteristiccurves)当转速一定时H、P、与qv的关系曲线（二）工作点5.离心泵的安装高度与气蚀现象1）离心泵的气蚀现象（cavitation）2）离心泵的允许安装高度（允许吸上高度Hg）（1）允许吸上真空度Hs学生活动：（2）离心泵的气蚀余量（NPSH）通过例题，掌握离心泵安装高H, -Pa=P-(NPSH), -Ho-1度的确定方法。pg例题1~2（三）课堂小结1.流体静力学方程和应用。2.流体动力学方程一一伯努利方程和应用。3.流体流动过程中流动阻力的计算。4.离心泵的安装高度

2.5.4 转子流量计 2.6 流体输送机械 2.6.1 离心泵 1.离心泵的构造 2.工作原理：在离心力的作用下，高速流体在涡形通道截面 逐渐增大，动能转变为静压能，液体获得较高的压力，进入压出 管。 气缚现象（air binding） 3. 离心泵的主要性能参数 流量：离心泵的送液能力；[m3 /h]; 扬程 H：泵的压头，[m]，单位重量液体流经泵后所获得的能 量。 有效功率 Pe Pe= H qvρg = W G H — 扬程[m]；W—外加能量 qv —流量[m3 /s]; G —质量流量[kg/s]; qvρg—流体重量流量。 效率 η= Pe / P P 轴功率：P=pe/η 能量损失的原因： 1.容积损失； 2.水力损失； 3.机械损失。 4. 离心泵的特性曲线 （一）离心泵的特性曲线(characteristic curves) 当转速一定时 H、P、η 与 qv 的关系曲线 （二）工作点 5. 离心泵的安装高度与气蚀现象 1）离心泵的气蚀现象（cavitation） 2）离心泵的允许安装高度（允许吸上高度 Hg） （1）允许吸上真空度 Hs' （2）离心泵的气蚀余量（NPSH） 𝐻𝑔 = 𝑝𝑎 − 𝑝𝑣 𝜌𝑔 − (NPSH)𝑟 − 𝐻f,0−1 例题 1~2 （三）课堂小结 1. 流体静力学方程和应用。 2. 流体动力学方程——伯努利方程和应用。 3. 流体流动过程中流动阻力的计算。 4. 离心泵的安装高度。 学生活动： 观察图片，了解离心泵的构造。 学生活动： 通过例题，掌握离心泵安装高 度的确定方法

（四）作业2-2;2-4;2-6;2-9:2-10;2-12;2-14;2-15（五）教学反思（交流与评价等）对理论的理解要及时举应用实例，不要单纯为了计算：学生作业问题较大，过分依赖网络上的习题答案，照搬照抄，甚至使用本书不用而其他教材的符号，对课后的温固起到妨碍作用，要及时纠正；增加课堂提问次数，让学生关注重点。第3章热量传递一、教学内容主要阐述物体导热的本质。重点论述了对流传热（给热）的过程，计算方法。以及给热的平均温差、给热系数、给热面积的计算方法。强化传热的途径。二、教学目标掌握传导传热和对流传热的传热机理、传热方程及强化传热的途径：理解有关传热计算的基本方法：了解主要类型的换热器的种类和性能；重点掌握热交换的计算，难点为对流传热原理的理解。三、教学重点与难点给热的过程和传热速率方程，以及给热的平均温差、给热系数、给热面积的计算方法。四、教学资源与工具多媒体课件五、教学过程（一）举出日常生活中热量传递的实例，导入新课教师活动：学生活动：展示用热源烧水的图片。思考涉及哪些传热形式（热传3.1概述导、对流、辐射）。3.1.1传热过程在化工生产中的应用3.1.2传热的基本方式（二）学习新课教师活动1：【讲解】3.2热传导3.2.1傅里叶定律（Fourier'slaw）atdQ=-dsandQ,atq=as=-^on3.2.2导热系数入：物性之一：与物质种类、热力学状态（T、P）有关物理含义：代表单位温度梯度下的热通量大小，故物质的入越大，导热性能越好。一般地，元导电调体>非导电调体，入波体>入气体T个，几固体；

（四）作业 2-2；2-4；2-6；2-9；2-10；2-12；2-14；2-15 （五）教学反思（交流与评价等） 对理论的理解要及时举应用实例，不要单纯为了计算；学生作业问题较大， 过分依赖网络上的习题答案，照搬照抄，甚至使用本书不用而其他教材的符号， 对课后的温固起到妨碍作用，要及时纠正；增加课堂提问次数，让学生关注重点。 第 3 章 热量传递 一、教学内容 主要阐述物体导热的本质。重点论述了对流传热（给热）的过程，计算方法。 以及给热的平均温差、给热系数、给热面积的计算方法。强化传热的途径。 二、教学目标 掌握传导传热和对流传热的传热机理、传热方程及强化传热的途径；理解有 关传热计算的基本方法；了解主要类型的换热器的种类和性能；重点掌握热交换 的计算，难点为对流传热原理的理解。 三、教学重点与难点 给热的过程和传热速率方程，以及给热的平均温差、给热系数、给热面积的 计算方法。 四、教学资源与工具 多媒体课件 五、教学过程 （一）举出日常生活中热量传递的实例，导入新课 教师活动： 展示用热源烧水的图片。 3.1 概述 3.1.1 传热过程在化工生产中的应用 3.1.2 传热的基本方式 （二）学习新课 教师活动 1： 【讲解】 3.2 热传导 3.2.1 傅里叶定律（Fourier’s law） 𝑑𝑄 = −𝜆𝑑𝑆 𝜕𝑡 𝜕𝑛 𝑞 = 𝑑𝑄 𝑑𝑆 = −𝜆 𝜕𝑡 𝜕𝑛 3.2.2 导热系数 ： 物性之一：与物质种类、热力学状态（T、P）有关 物理含义：代表单位温度梯度下的热通量大小， 故物质的  越大，导热性能越好。 一般地，  导电固体>  非导电固体，  液体>  气体 T ，  固体； 学生活动： 思考涉及哪些传热形式（热传 导、对流、辐射）