北京化工大学 化工原理（上）丁忠伟 视频教程

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学习目标（掌握、熟悉、了解）

第1周

绪论

绪论

绪论(12'37")

化工生产过程与单元操作；课程的基本内容及能回答的问题

第1章 流体流动

1-0 概述

流体流动概述(12'0")

研究的必要性；基本观点和考察方法

1-1基本概念和物理量

基本概念和物理量(17'35")

流体流动中的作用力；密度与可压缩性；流量与流速

1-2流体流动内部结构

流体的黏性和黏度(14'34")

黏性及其本质；牛顿黏性定律；黏度；

流体流动型态(14'55")

雷诺实验现象；雷诺实验结论；对湍流的进一步认识

管内流体流动的数学描述(8'57")

剪应力分布；层流时速度分布、平均流速和平均动能；湍流速度分布规律   

流体流动边界层(10'53")

边界层理论的基本思想；边界层的形成、发展；圆管进口段流动

第2周

1-3流体流动守恒方程

管流的质量守恒方程(6'36")

质量守恒方程

机械能衡算式(16'57")

流体的机械能；理想流体沿轨线、流线和管流股的机械能守恒；黏性流体的机械能衡算式

机械能衡算式的讨论(11'52")

机械能衡算式三种形式、两个基准；机械能守恒和转换；流动条件和流向判据；有效功率的计算

流体静力学方程(9'56")

方程的建立及说明；静力学方程的应用

机械能衡算式应用举例(18'16")

应用质量守恒方程、机械能衡算式和U形压差计公式解决流体流动问题

第3周

1-4流体流动阻力

直管阻力计算通式(7'25")

范宁公式

直管内层流流动阻力(4'54")

Poiseuille方程；层流时直管摩擦系数与雷诺数的关系

直管内湍流流动阻力(21'07")

工程问题的实验研究方法；管内湍流的摩擦系数；非圆形直管内的流动阻力

局部阻力(14'16")

局部阻力的产生；局部阻力计算方法

1-5 本章总结

流体流动总结(3'18")

第4周

第2章 流体输送

2-0引言

引言(4'27")

理解流体输送设备的作用；流体输送设备的分类

2-1离心泵

离心泵的结构和工作原理(16'57")

离心泵的主要部件和结构；工作原理；离心泵的分类

离心泵的性能参数和特性曲线(19'11")

离心泵的理论压头和基本方程；离心泵的性能参数、特性曲线及影响因素；

离心泵的工作点和流量调节(15'6")

管路特性方程（曲线）；离心泵的工作点；离心泵的流量调节

第6周

离心泵的组合操作(8'50")

组合操作的必要性、串联组合、并联组合、组合方式的比较

离心泵的安装高度(16'35")

汽蚀现象；汽蚀余量；最大允许安装高度；离心泵的安装与操作

2-2 其它类型泵

往复泵(11'57")

往复泵的结构和工作原理；往复泵的特性；往复泵的适用场合、操作要点和流量调节

旋转泵和其他泵(11'28")

齿轮泵；螺杆泵；轴流泵和漩涡泵

第7周

2-3 气体输送设备

通风机和鼓风机(10'45")

离心式通风；轴流风机；离心式鼓风机；罗茨鼓风机；

压缩机(17'01")

往复式压缩机；离心式压缩机

2-4流体输送问题的解决

管路分析(20'17")

简单管路；复杂管路

设计型问题(11'37")

管径的确定；外加机械能（或位差、压差）的确定；输送设备的选型

第8周

操作型问题(9'20")

求简单管路流量；试差法；复杂管路的计算

2-5 流量测量

孔板和文丘里流量计(18'34")

孔板结构及压强变化分析；流量公式与孔流系数；流量公式的使用；孔板设计与安装；文丘里流量计

转子流量计(9'12")

结构和工作原理；流量公式；标定与校正；转子流量计与孔板流量计的比较

2-6 单元总结

本章总结(8'28")

第9周

第3章 颗粒与流体的相对运动

3-1 颗粒与流体的相对运动

颗粒和颗粒群的特性(8'30")

单颗粒的特性描述；颗粒群的特性

流体流过固定床(8'07")

固定床特性描述；流体流过固定床的压降

颗粒在流体中的沉降(15'12")

基本认识；沉降运动的阻力；沉降速度的计算

颗粒流态化(12'19")

颗粒流态化现象；流化床的流体力学；两种流化状态；流化床的特点与应用；流化床中的不正常现象

3-2 沉降

沉降设备(11'27")

重力沉降设备（降尘室；沉降槽；分级器；）离心沉降设备（旋风分离器；旋液分离器；离心机）

降尘室问题的解决(9'31")

颗粒去除条件；临界颗粒直径；颗级效率；设计型问题（单层与多层）；操作型问题

旋风分离器问题的解决(6'44")

临界颗粒直径；分离效率；压降；设计与选型

第10周

3-3过滤

认识过滤过程(9'27")

基本概念、名词和术语；过滤介质；滤饼过滤和深层过滤。滤饼的可压缩性

过滤设备(17'32")

板框过滤机；叶滤机；回转真空过滤机

过滤基本方程(13'11")

单位体积滤液的滤饼体积；过滤速度与速率；过滤介质的阻力；过滤常数与过滤基本方程

过滤方程(9'19")

恒压过滤方程；恒速过滤方程；过滤常数的实验测定；

过滤问题的解决(17'10")

间歇过滤：设计型和操作型问题；洗涤时间；生产能力;连续过滤：操作周期与过滤时间；生产能力

3-4 本章总结

本章总结(8'28")

第11周

第4章 传热

4-1概述

概述(15'41")

传热的工业应用；加热剂和冷却剂；流体的热交换方式；传热学中的一些基本概念

4-2热传导

热传导及傅立叶定律(6'56")

热传导机理；傅立叶定律；物质的热导率

通过单层壁的热传导(11'11")

单层平壁热传导；单层圆筒壁热传导

通过多层壁的热传导(6'22")

推动力和阻力的加和性；各层温差的相对大小

4-3 对流传热

对流与对流传热(15'39")

自然对流运动与强制对流运动；对流传热过程分析；对流传热速率(牛顿冷却定律)；

第12周

对流传热系数的实验获取(11'27")

主要影响因素；数群及其关联式；数据处理；特征物理的选取

管内强制对流传热系数(11'56")

湍流；过渡区；层流

管外强制对流传热系数(5'20")

流体在管外垂直流过管束；流体在管外平行流过管束；流体流过有折流板的管束

自然对流传热系数(4'27")

大空间自然对流传热系数

蒸汽冷凝传热系数(10'09")

蒸汽冷凝现象；竖立壁面上的冷凝传热系数；水平管（束）上的冷凝传热系数；冷凝传热影响因素

液体沸腾传热(7'38")

液体沸腾现象；大容积沸腾曲线；

第13周

4-4 热辐射传热

热辐射传热(14'24")

基本概念；物体的辐射能力；两固体之间的辐射传热；对流－辐射联合传热

4-5换热器

夹套盘管和半管换热器(6'40")

夹套；盘管；半管

套管和列管式换热器(15'08")

套管式换热器；列管式换热器

板式换热器(7'15")

螺旋板换热；平板换热器；板翅式换热器

第14周

4-6 传热问题的解决

总传热系数(10'26")

总传热系数的定义与计算；污垢热阻

热量衡算式和总传热速率方程(9'37")

热量衡算方程；总传热速率方程；两方程的联用

换热器的平均传热温差(6'50")

常见流式及平均温差的计算（逆流、并流、错流、复杂流）；相关讨论

设计型问题的解决(9'49")

问题描述及解决方法（判断；说明；选择）；列管式换热器的选型

第15周

操作型问题的解决(8'30")

第一类操作型问题；第二类操作型问题；壁温的计算

传热效率-传热单元数法(6'18")

热容流率比、传热效率、传热单元数的定义；传热效率计算式；e－NTU法

传热过程强化(6'22")

增加传热面积；增大传热温差；提高传热系数

4-7 本章总结

本章总结(3'57")

第17周

考试