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《化工原理实验B》教学大纲课程名称化工原理实验B课程英文名称Exper imentsof Chemica IEngineer ing PrincipleB课程编码0901XK011课程类别/性质实践/必修学分2总学时/理论/实验32/0/32开课单位化学与环境工程学院适用专业应化(产)、高材、化学、环工先修课程化工原理B(上)、化工原理B(下)
一、课程简介《化工原理实验B》是化工原理课程教学中的•个重要教学环节,其基本任务是巩固和加深对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组织工程实验的能力及分析和解决工程问题的能力,并在实验中学会一些基本的操作技能
二、课程教学目标
1.价值目标1)把马克思主义唯物辩证法的教育与科学精神的培养结合起来,提高学生正确认识问题、分析问题和解决问题的能力2)注重科学思维方法的训练,培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感;3)强化学生工程伦理教育,培养学生精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当
2.知识和能力目标课程目标目标内容能够根据各实验目的要求,选择恰当的实验研究路线和设计可行的实验方案,获得合理有效的实验课程目标1数据,得出结论,并能够撰写出符合规范要求的实验报告通过分组团队实验,培养学生团队协作精神,树立通过团队合作解决困难、提高认识、共同进步的课程目标2理念
三、课程目标与毕业要求观测点的对应关系《化工原理实验B》课程目标与毕业要求观测点对应关系毕业要求支撑的毕业要求指标点课程目标
4.2能够根据对象特征,比选研究路线,设计实脸方案14研究
4.4能对实验结果进行分析和解释,并通过信息综合得到合理有效的1结论9个人和团队
9.3能够组织、协调和指挥团队开展工作2
三、实验内容与学时分配实验项目与类型实验类型支撑毕业要求序号实验项目思政融入点学时演示验证综合设计指标点1离心泵性能测定气缚现象
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9.32流体流动阻力测定大禹治水
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9.33传热实验傅里叶的故事
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9.34氧吸收与解吸实验废气治理
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9.3乙醇产品纯度问5精饲实验8题6干燥实验节能
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9.3实验一离心泵性能测定4学时
1.目的要求了解离心泵的操作;掌握离心泵性能曲线、管路特性曲线的测定方法;了解气缚、汽蚀现象;掌握离心泵的操作方法
2.方法原理依据机械能衡算式对离心泵作机械能衡算可得H~Q线,利用马达-天平测功器可测得N〜Q线,利用有效功与轴功的关系可得n〜Q线;在离心泵转速不变的情况下,利用变频器改变泵的转速测定不同转速下的管路特性曲线
3.主要实验仪器及材料离心泵性能曲线测定装置四套
4.掌握要点学会离心泵的操作及调节,注意离心泵的气缚与气蚀现象
5.实验内容测定离心泵在恒定转速下的性能曲线和管路特性曲线实验二流体流动阻力测定8学时
1.目的要求掌握因次分析方法,学会用实验数据关联摩擦因数与雷诺数的关系
2.方法原理由范宁公式知,伯努利方程计算管路阻力损失,利用流体力学原理测定管路压强之差和管内流体的流速,即可关联出人〜R关系
3.主要实验仪器及材料流体流动阻力测定装置四套
4.掌握要点掌握流体流经直管、管件和阀门时阻力损失的一般实验方法;学会倒U形压差计和涡轮流量计的使用方法;识辨组成管路的各种管件、阀门及流程的测控方法
5.实验内容测定直管摩擦系数A〜Re的关系;测定流体流经阀门及突然扩大管时的局部阻力系数质实验三传热实验4学时
1.目的要求关联空气在圆形直管中作强制湍流的对流给热系数的经验关联式观察蒸汽冷凝状态;进行强化传热实验
2.方法原理热量衡算式、传热速率方程式和总传热系数关联式
3.主要实验仪器及材料锅炉、换热器等传热实验装置四套
4.掌握要点通过实验掌握传热膜系数a的测定方法,并分析影响a的因素
5.实验内容掌握测定传热膜系数准数美联式中的系数A和指数m、n的方法;用图解法和线性同归法对的实验数据进行处理,求关联式Nu=ARe mPr04中常数A、m的值实验四氧吸收与解吸实验4学时
1.目的要求
①熟悉填料塔的构造与操作,认识不同填料塔的特性;
②观察填料塔流体力学状况,测定填料层压强降与操作气速的关系(△〜“),确定填料塔在某液体喷淋量下的液泛气速;
③掌握总传质系数Kxa的测定方法并分析影响因素;
④学习气液连续接触式填料塔,利用传质速率方程处理传质问题的方法
2.方法原理物料衡算式、传质速率方程式和填料层高度表达式的具体应用
3.主要实验仪器及材料氧吸收与解吸实验装置一套
4.掌握要点研究流体的流动对传质阻力的影响、吸收剂用量对传质系数的影响和传质阻力较小侧流体的流量变化对吸收过程影响,学会吸收过程的调节;学会氧气钢瓶减压阀的操作,测氧仪的标定及使用
5.实验内容测定填料层压强降与操作气速的关系(Ap/z〜u),确定填料塔在某液体喷淋量卜的液泛气速;删定总传质系数Kxa并作图实验五精馅实验8学时
1.FI的要求
①测定全回流条件下的全塔效率及单板效率;
②测定部分回流条件下的全塔效率;
③测定全塔的浓度(或温度)分布曲线;
④观察塔板上气液状态;
⑤测定再沸器内沸腾给热系数;
⑥测定塔的操作弹性(前4项必做,第6项可选做)
2.方法原理利用混合液中各组分间相对挥发度的差异分离均相液体混合物
3.主要实验仪器及材料液体精僧装置四套
4.掌握要点熟悉精情工艺流程,了解筛板精俺塔及其附属设备的基本结构,掌握精儒过程的基本操作方法;学习测定精馅塔全塔效率和单板效率的实验方法,研究回流比对精循塔分离效率的影响,掌握测定塔内溶液浓度的实验方法
5.实验内容测定精馋塔全回流(或部分【可流)下全塔效率和单板效率;测定全塔的浓度(或温度)分布;测定塔釜再沸器的沸腾给热系数实验六干燥曲线与干燥速率曲线的测定4学时
1.目的要求了解洞式干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性实验方法;学习研究干燥条件下对干燥过程特性的影响;学习恒速阶段物料与空气之间对流传热系数测定
2.方法原理利用湿物料与干燥介质接触时,不同干燥时期的特点测定干燥曲线和干燥速率曲线
3.主要实验仪器及材料洞式干燥实验装置
4.掌握要点熟悉洞道式干燥装置的基木流程及操作方法,掌握物料在恒定干燥条件下干燥特性实验方法
5.实验内容测定洞道干燥实验的干燥曲线、干燥速率曲线和恒速阶段物料与空气之间对流传热系数的测定
五、教学方法化工原理实验教学一般采用学生为主体、教师主导的教学模式,学生根据实验FI的及要求和装置设计实验方案,在保障实验过程安全的情况下进入实验室进行实验装置的操作,观察实验现象,获取实验数据学生通过实验的全程参与和体验获取知识和技能,教师全程给予必要的指导和答疑
六、考核及成绩评定方式(-)课程考核方式考核对应的课程成绩组成考核方式考核/评价依据目标12人/实验报告40%依据报告完成质量情况评分平时成绩100%考核学生对各实验方法的理解和掌握情况依据实验操作情况处实验操作60%评分评分表评分标准考核方式90-100分80〜89分70-79分60〜69分0~59分提前预习课程实没有提前预习课程实没有提前预习课程提前预习课程实验基本掌握了实验或不能掌握实验仪实验或不能掌握实验掌握了实验仪没有提前预习课程验仪器的工作原理器的工作原理和使用验仪器的工作原理实验操作参的工作原理和使实验;实验操作中和使用方法实验方法实验操作基本和使用方法实验用方法;实验操作存在较大的失误操作基本正确正确操作正确正确按时参与实验并提按时参与实验并提交实验报告;获得按时参与实验并提按时参与实验并提交交实验报告实验的实验数据和数据交实验报告;实验实验报告;实验数据按时参与实验,未数据和数据处理正处理出现较大问实验报告数据和数据处理正和数据处理基本正能提交完整的实验确;实验相关讨论题实验相关讨论确实验相关讨论确实验相关讨论问报告问题回答基本正问题[S]答基本问题回答正确题回答基本正确确正确(-)课程目标评价方法£二(《瓦)1A课程目标评价值=c•—各课程评价材料(包括试卷、报告、大作业、课堂讨论、课后作业等)在总评成绩中的权重〃—参与评价的课程评价材料的种类数目;4——支撑课程目标的评价材料的平均得分;A,—支撑课程目标的评价材料的总分
七、参考教学资源[1]吴洪特主编.化工原理实验[M].北京化学工业出版社,2018年.[2]居沈贵主编.化工原理实验(第二版)[M].北京化学工业出版社,2020年.[3]王卫东主编.化工原理实验[M].北京化学工业出版社,2019年.[4]都健主编.化工原理实验[M].北京化学工业出版社,2017年.[5]学习网站中国大学MOOC.网址http://www.icourses.cn/home/.。