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传递过程原理  042M4004H

学期:2016-2017学年秋 | 课程属性:专业核心课 | 任课教师:葛蔚等
课程编号: 042M4004H 课时: 50 学分: 3.0
课程属性: 专业核心课 主讲教师:葛蔚等
英文名称: Principle of Transport Process

教学目的、要求

本课程为化学工程与技术学科研究生的学科基础课。“三传一反”(动量传递、热量传递、质量传递与化学反应)是过程工业(如化工、石化、生化、制药、冶金、轻工等)的学科基础。本课程先容三传的基本规律及其相似性,定量研究的基本方法。以场论为主线,从物理概念出发引进张量和场论,建立通用微分方程组,并详举实例剖析针对实际问题进行简化和求解的方法。贯彻“少而精”和“深入浅出”的原则,着重培养学生的理解能力和应用能力。本课程对研究生今后从事科研工作时如何入手与思考有一定的帮助。

预修课程

普通物理、热力学、物理化学、常微分方程

教 材

查金荣,陈家镛著,《传递过程原理及应用》,冶金工业出版社,北京,1997

主要内容

第一章动量、能量和质量传递的基本规律
一维传递机理;物性系数;三传的相似性;三维传递机理。
第二章壳体平衡法与一维定态传递实例
圆管流动;具有化学热源的导热;多孔催化剂内的扩散;自然对流。
第三章场论与张量运算概况
流体力学的基本概念;应力张量;场论;二阶张量运算;流体力学本构方程。
第四章微元平衡法与通用微分方程组
连续方程;运动方程;能量方程;状态方程;多组分系统的方程。
第五章层流中的传递过程
等温系统;流函数法;非等温系统;边界层理论;多组分系统。
第六章湍流中的传递过程
纳维—斯托克斯方程组的时均化;湍流流动计算;κ-ε双方程模型。
第七章整体平衡法及其应用
整体平衡法方程;定态流动中的应用;非定态流动中的应用。
第八章量纲分析法
特征数;π定理;通用微分方程的无量纲化;实验数据整理;相似中的应用。
第九章数值计算法—帕特卡—斯波尔丁学派方法概况(参考)
微分方程的离数化,建立差分方程的基本法则,隐式方案,对流与扩散,流场的计算。

参考文献

R. B Bird, W. E. Stewart, E. N. Lightfoot , Transport Phenomena.  Wiley

授课时间: 星期一, 第5、6、7节
授课地点: 教2-418
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20

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