课程代码：02487

　　课程名称：传递与分离

　　一、课程的性质及要求

　　（一）本课程的性质和目的“传递与分离”是化学工程分支学科之一。它包括《化工传递入程基本》和《化工分离入程》，侧重阐述动量、能量、质量的传递实质和规律，研讨化工入程中的强度量分布和传递通量。阐述了常用的分离入程的基本理论，入程特色，树立了数学模型及其求解方式，讨论了分离装备的处置才能和效力。本课程是化工入程研讨，设计和开发的理论基本，是化学工程专业基本课，是化学工程与工艺专业学生的必修课程。

　　本课程以“高等数学”、“大学物理”、“物理化学”、“化工原理”、“化工暖力学”等为先修课程。

　　通过本门课程的学习将到达如下二个基本目的。第一，深刻理解和掌握传递入程和传质分离入程的现象、机理和数学模型。第二，初步具备能使用所学的传递及分离理沦知识对化学工程的出产、试验、研讨入行剖析的基本才能，对常见的传离与分离装备入行有关的设计计算，为从事化工类专业实际工作奠定必要的理论基本。

　　（二）本课程的基本要求通过本门课程的学习，在“化工传递入程”部门要求能掌握：粘性流体的动基传递、暖量传递和质量传递（以下简称三传）的微分衡算方程；根据给定的边界前提对方程入行简化、求解，并对所求结果的实际使用入行剖析讨论。在“化工分离入程”部门要求掌握：常用分离入程的基本原理，入程特色，数学模型及求解方式；侧重掌握多组分多级分离入程的剖析及简捷算方式；理解新型分离技术。

　　通过自学，切实掌握有关的基本概念、基本原理、基本求解方式以及基本计算方式。

　　二、课程考察目的（知识要点、内容难点和考察要求）

　　第一篇 传递入程

　　第一章 传递入程概论

　　（一）知识要点

　　1、传递入程的研讨对象。

　　2、传递入程的研讨方式。

　　3、传递入程的名词和三传定义。

　　（二）考察要求

　　1、分子传递唯象律表达式及各项物理意义。

　　2、涡传播递唯象律表达式及各项物理意义。

　　3、传递通量的表述。

　　第二章 连续性方程与活动方程

　　（一）知识要点

　　1、连续方程的树立（微分质量方程）。

　　2、微分动量方程的树立。

　　3、方程的简化、特例和在其他坐标系下的方程。

　　（二）内容难点

　　1、方程树立的思路、根据、环节和推导。

　　2、连续性方程的两种表达式的形式与物理意义。

　　（三）考察要求

　　1、根据详细的物理入程和特定前提树立简单的微分质量方程（推导）。

　　2、根据所给前提对连续性方程入行简化。

　　3、随体导教的精确表达、各项的物理意义的说明。

　　4、认识并理解其他坐标系下的连续方程。

　　5、总衡算方程不作要求。

　　第三章 活动方程的使用（奈维-斯托克斯方程的使用）

　　（一）知识要点

　　1、奈维-斯托克斯方程在稳定、层流情况下，沿平板、圆管流动时的使用-求解效率分布。

　　2、流线定义、特色及流线方。

　　3、流函数定义、使用前提及表达式。

　　4、势（位）函数定义、使用前提及表达式。

　　（二）内容难点

　　1、方程的简化。

　　2、简化后方程的求解。

　　（三）考察要求

　　1、奈维-斯托克斯方程在直角坐标、柱坐标和球坐标系下精确使用和简化入程。

　　2、效率分布和应力分布的计算。

　　3、流线、流函数、位函数的概念、使用前提、对应方程和方程的使用。

　　第四章 边界层流动

　　（一）知识要点

　　1、效率边界层定义、边界层的形成、发铺和分离。

　　2、边界层微分方程的树立。

　　3、边界层积分方程的树立

　　（二）内容难点

　　1、准数方程、量级剖析和边界层微分方程的树立。

　　2、边界层积分方程的树立

　　（三）考察要求

　　l、边界层的概念及定义。

　　2、掌握边界层分离前提和分离后果。

　　3、沿平板流动时，层流边界层的效率分布，应力分布、流量的求取。

　　第五章 湍流

　　（一）知识要点

　　l、湍流的特色、起因及表征。

　　2、瞬时量、脉动量和时均量。

　　3、湍流活动方程。

　　4、混合长及动量涡团传递理论。

　　5、通用效率方程。

　　6、粗拙管中的湍流

　　（二）内容难点

　　1、湍流的表征。

　　2、用均时量表征瞬时量的思惟及表述方式。

　　3、湍流公式的推导。

　　（三）考察要求

　　1、湍流概念瞬时值的表达；混合长概念及表达；光滑管和粗拙管概念；水力光滑、半粗拙及完全粗拙概念。

　　2、通用效率分布方程的纯熟使用包括：计算层流内层、缓冲层、核心层内的效率分布和各层层厚计算。

　　3、光滑管和粗拙管的阻力计算。

　　4、沿平板湍流计算。

　　第六章 暖量传递概论与能量方程

　　（一）知识要点

　　1、传暖的三种方式及机理。

　　2、能量微分方程的推导

　　（二）考察要求

　　l、熟习不同坐标系下的能量方程表达式。

　　2、根据已知前提对能量方程入行简化。

　　3、根据已知前提树立简单情形下的能量权衡方程。

　　第七章 暖传导

　　（一）知识要点

　　l、暖传导的基本微分方程。

　　2、一维稳态暖传导。

　　3、不稳态暖传导。

　　4、速算图及多维暖传导（Newmare法则）

　　（二）内容难点

　　l、毕涡特数Bi（BiotNumber）的定义及物理意义。

　　2、三类边界前提的分类、识别、互相转换关系。

　　3、解析解的推导和不同边界前提下的解。

　　4、各坐标系下的速算图的使用及图中各个参数的含义。

　　（三）考察要求

　　1、熟习基本暖传导的微分方程。

　　2、集总暖容法的判别和精确使用。

　　3、无限大物体不稳态导暖的计算。

　　4、对薄平板双向或单向不稳态导暖要求会用速算图求解。

　　5、上述的使用、计算、求解要求求出详细的温度随时光、地点的分布规律：求出暖量通量（单位面积所传递的暖量，J／m2.s）和传暖速率（J／S）

　　6、扩铺表面的导暖和二维稳态导暖的数值解不作要求。

　　第八章 对传播暖

　　（一）知识要点

　　l、对传播暖机理及对传播暖系数的定义。

　　2、温度边界层概念。

　　3、层流下沿板暖量传递的精确解和近似解。

　　4、湍传播暖的相似律（类比解）

　　（二）内容难点

　　l、精确解的推导思路。

　　2、近似解的推导入程。

　　3、类比解的思惟。

　　（三）考察要求

　　l、温度边界层的概念。

　　2、努赛尔准数（Nu）定义、物理意义及与Bi数的区别。

　　3、层流、湍流沿平板稳态流动时的边界层内的温度分布、对传播暖系数的计算、传暖通量和传暖速率的计算。

　　4、类比解，尤其是要掌握Jh因子相似法，会用阻力系数f（或（Cd）求取对传播暖系数。

　　5、寒凝和沸腾传暖不在本课程要求范围。

　　第九章 质量传递概论与传质微分方程

　　（一）知识要点

　　l、分子扩散传质与对传播质的概念与机理。

　　2、浓度、效率与通量的定义。

　　3、质量传递微分方程的树立。

　　（二）内容难点

　　1、质量基准、摩尔基准两种基准下的浓度、效率、通量的表达式。

　　2、同种基准和不同基准下浓度、效率和通量的互相转换关系。

　　（三）考察要求

　　l、不同坐标系下的质量传递微分方程的识别。

　　2、上述方程在特定前提下的简化。

　　3、双组分混合物扩散传质时，总通量、扩散通量，组元传质量的表达式；各项对传播质贡献；通量之间的关系，通量与对应效率的关系，不同基准之间的转换方式。

　　第十章 分子传质

　　（一）知识要点

　　1、气相、液相和固相分子扩散系数的表达式。

　　2、组分A通过静止组分B的稳态扩散传质（NB=0）。

　　3、等摩尔反向稳态扩散传质（NA=NB）。

　　4、在静止介质（或固定介质）中不稳定扩散。

　　（二）内容难点

　　1、平板、圆柱内一维稳态扩散。

　　2、不稳态扩散传质的剖析解、图解及相平衡关系。

　　（三）考察要点

　　1、分子扩散系数的计算。

　　2、一维稳态扩散（NB=0，NA=NB）时，浓度分布和传质通量的计算。

　　3、一维不稳态扩散，半无限大物体中的不稳态扩散（用公式求解）。

　　4、多组分混合物扩散不作本课程的要求。

　　第十一章 对传播质

　　（一）知识要点

　　l、浓度边界层的概念与温度、效率边界层的区别。

　　2、对传播质系数定义。

　　3、沿平板层传播质的精确解和近似解。

　　4、沿圆管层传播质的精确解和近似解。

　　5、湍传播质的类比解。

　　6、沿平板湍传播质的近似解。

　　7、相际传质理论

　　（二）内容难点

　　l、各个对传播质系数的定义及彼此转换关系。

　　2、精确解的求解入程。

　　3、uys≠0对对传播递系数的影响。

　　（三）考察要点

　　l、浓度边界层、温度边界层、效率边界层的对比讨论。

　　2、浓度边界层对传质的影响。

　　3、对传播质系数的求取和传质速率方程。

　　4、沿板层传播质的浓度分布及传质通量（uys=0）。

　　5、沿板湍传播质的浓度分布及传质通量（uys=0）。

　　6、湍传播质的类比解，侧重掌握J因子法。

　　7、相际传质理论的概念，物理意义与模型的计算。模型指：双膜模型、溶质渗入渗出模型和表面更新模型8、对传播质系数联系关系式，有壁面效率影响的传质不作要求

　　第二篇 分离入程

　　第十二章 分离入程绪论

　　（一）知识要点

　　1、分离入程在工业出产中的主要性。

　　2、分离入程的分类和特性。

　　（二）考察要点

　　1、平衡分离入程的分离单元操作分类和特性。

　　2、速率分离入程的分离单元操作分类和特性。

　　第十三章 单级平衡入程

　　本章侧重阐述分离传质基本-相平衡。相平衡是用于阐述混合物分离原理、传质推入力和入行设计计算的根据和关键。

　　（一）知识要点

　　l、汽液平衡和溶液平衡前提。

　　2、相平衡常数的计算。

　　3、多组分的泡点温度、压力和露点温度和压力的计算。

　　4、闪蒸入程的计算

　　（二）内容难点

　　l、暖力学中所学的情况方程的归顾与掌握。

　　2、有关活度、活度系数定义和计算。

　　（三）考察要点

　　l、名词与定义结合化工暖力学，归顾、熟习有关与相平衡相关的基本概念及术语；泡点、露点及闪蒸的概念；幻想与非幻想溶液定义及表达，幻想与非幻想气体定义及表达。

　　2、由情况方程求取相平衡常数。

　　3、由活度系数法求取相平衡常数及其各种简化形式。

　　4、泡点、露点的温度和压力计算。

　　5、程序设计不做要求

　　第十四章 多组分级分离入程剖析与简捷计算

　　在化工出产实际中，遇到更多的是含有多组分或庞杂物系的分离和提纯问题，而不是化工原理中所涉及的双组分或单组分体系，这就增添了入程的庞杂性。因此本章的学习将有助于对各种实际分离入程的深刻理解，是本篇不可少的基本知识。

　　（一）知识要点

　　1、设计变量。

　　2、多组分精馏入程的剖析。

　　3、萃取精馏和共沸精馏等特殊精馏的剖析。

　　4、物理接收和化学接收的剖析。

　　5、萃取分离入程的剖析

　　（二）内容难点

　　l、多组分精馏入程剖析，包括：塔内流量分布、浓度分布和温度分布。

　　2、萃取精馏入程原理剖析，包括：塔内流量分布、溶剂浓度分布。

　　3、共沸精馏入程原理剖析，包括：塔内组分剖析、温度剖析。

　　4、多组分接收和蒸出入程剖析，包括：塔内组分分布、温度分布。

　　（三）考察要点因为是多组分级分离，增强了入程的庞杂性，因此对入程的定性剖析的理解，有助于对各种分离入程的理解，这也是设计和强化操作的所不可少的基本知识，为此要求掌握：

　　l、基本概念。在归顾温习化工原理的基本上，入一步掌握设计变量、固定设计变量，可调设计变量；关键组分，非重（轻）关键组分，最小归流比，最小理论板数，共沸物，共沸精馏，萃取剂，萃取精馏，正偏差，负偏差，均相，非均相，化学接收类型，增强因子等。

　　2、掌握简单的单元设计变量和装置设计变量计算。

　　3、简捷计算法，简捷计算常用于设计的初级阶段，是对操作入行粗略剖析的常用算法，本章要求掌握的简捷算法。

　　用于多组分精馏设计的有：

　　①芬斯克（Fenske）法②恩德吾德（Underwood）法③吉利兰（Gilliland）法用于共沸精馏的有：

　　④二元非均相共沸精馏的图解法用于萃取精馏的有：

　　⑤萃取精馏的简化计算法，集团法用于接收的有：

　　⑥多组分接收的接收因子法通过以上简捷算法，要求能够入行塔内的物料衡算，计算理论和实际塔板数，归流比，入、出口气、液量及组成的计算4、判别化学接收的类型，识别四种反映类型的化学接收的浓度分布图。理解不同类型不同反映级数的增强因子表达式5、化学接收的塔装备计算6、多组分级分离的严厉计算不做要求

　　第十五章 分离装备的处置才能和效力

　　本章内容所涉及的是传质装备问题，重点讨论影响气液或溶液传质装备处置才能和效力的各种因素。肯定效力的经验方式和机理模型，以及传质装备的选型问题。

　　（一）知识要点

　　l、影响传质装备处置才能的各种因素。

　　2、影响传质装备处置效力的各种因素。

　　3、气液传质装备效力的几种表示方式。

　　4、气液传质装备效力的估算方式。

　　5、传质装备的选型。

　　（二）考察要点

　　l、影响处置才能、效力的因素剖析。

　　2、各传质效力的物理意义与求算方式。

　　3、传质装备的选择原则。

　　4、萃取装备的处置才能和效力不做考察要求。

　　第十六章 其它分离技术和分离入程的选择

　　跟着科学技术的不断发铺，对分离技术的要求越来越高，分离的难度也越来越大的入程。为了适应这些要求，除对常规分离手腕加以改入和强化外，还不断开发出新的分离方式和技术。本章介绍了部分主要的并日趋成熟的新分离技术。

　　（一）知识要点

　　1、膜分离技术。

　　2、吸附分离技术。

　　3、反映精馏技术。

　　（二）内容难点

　　1、对各种分离入程的选择。

　　（三）考察要求

　　1、几种主要的膜分离入程的分类、推入力、传质机理、截留物、透过物。

　　2、膜分离的基本术语。如渗入渗出通量、分离效力（截留率），通量衰减系数，对除膜，非对称膜，复合膜，浓差极化、膜污染等。

　　3、所用膜资料和膜组体的形式。

　　4、反渗入渗出、超滤、微滤、电渗析、气膜和液膜分离的传质基本机理。

　　5、吸附分离原理

　　三、有关说明和实施要求

　　（一）自学教科书本课程使用教科书为：

　　1、《化工传递入程基本》，陈涛，张国亮主编，化学工业出版社（第二版），2002年。

　　参考书：

　　①王运东，骆广生，刘谦。《传递入程原理》，北京：清华大学出版社，2002年。

　　②沙庆云。《传递原理》，大连：大连理工大学出版社，2003年。

　　2、《化工分离入程》，陈洪钫，刘家祺主编，化学工业出版社，1995年。

　　参考书：

　　①贾绍义。《化工传质与分离入程》，北京：化学工业出版社，2001年。

　　（二）自学方式的指点全面体系地学习教科书内容，注意掌握传递入程和分离入程中基本概念，基本原理，基本方程和解题方式，注意在使用上下功夫。动量、暖量和质量传递之间的相互关系、规律和各自的特色要注意归纳，做到举一反三。注意传质分离入程的特性及传质分离操作的强化手腕和分离装备的优化计算。

　　l、本门课程分为两篇四部门内容第一篇分为三部门

　　（1）动量传递树立动量传递方程组，介绍方程组礁层流、湍流中的使用。其使用是指在特定的前提下求解：流体的效率分布、应力分布及流量计算。介绍边界层概念和方程，湍流概念和方程。这部门内容是学习传递入程的基本，务必一进行就扎扎实实地加以掌握。

　　（2）暖量传递在这部门内容中起初树立了暖量传递方程组，接着在稳态、非稳态暖传导和稳态层流、湍传播暖范畴铺开讨论。主要解决在定解前提下固体、流体内的温度分布、部分暖量通量和总暖流率。稳态导暖中要掌握一维导暖例子（直角坐标和柱坐标）。在非稳态导暖中注意对毕渥特数（Bi）的判别，掌握集总暖容法（Bi<0.1），和无限大物体导暖的高斯误差函数法，其它情形可采取图解法计算。对沿板的精确解、近似解所导出的公式会精确使用，如使用公式求解温度分布、边界层层厚及暖畅通流畅量。类比解主要是用在湍传播递中，其思惟是使用较易得到的摩擦阻力系数类推得出湍传播暖系数和湍传播质系数或是用对传播暖系数类推出对传播质系数，类比解注意对J因数相似法的掌握使用。

　　（3）质量传递在上述部门基本上，入一步讨论了与化工出产最为亲密的质量传递，它是传递与分离入程间的桥梁。在这部门中树立了组元的质量传递方程，用于解决浓度分布问题，介绍了传质方式和原理，介绍了对传播质系数的定义和在层流、湍流下传质系数的求解公式。这部门内容在方程的树立，求解思路和所用的数学解法与（1）（2）部门一样，学习时可注意借鉴上述知识。学完这部门内容后，注意全篇的融会贯通、归纳整顿。如每一部门进行都是树立各自的微分方程。三传的层流解、湍流解、类比解、图解等都可加以归纳。入行对比找出部分共性的规律。第二篇为独立一部门。

　　（4）分离入程该部门在（1）、（2）、（3）部门基本上，结合化工原理、化工暖力学知识，讨论工业使用最普遍的精馏、接收和萃取操作，同时对已获得工业使用目具有良好使用前景的膜分离技术等新型分离技术也做了简单介绍，这部门侧重强调对基本概念、入程的选择、特性剖析、装备计算的掌握。从分离工程的共性动身，讨论各种分离方式的特性。强调将工程和工艺相结合的观点，以及设计和剖析才能的训练。本篇的重点章节是十三、十四章。

　　2、学习时结合化工原理、物理化学和化工暖力学的知识，精确理解基本概念、定义。本课程所涉及的内容面广、概念多、所用数学手腕多、部门内容较为抽象造成自学有绝对的难度。学习时应当一个部门一个章节的学习、理解，在消化的基本长入行下一部门的学习，学习入程还要不断的小结、归顾，切忌囫囵吞枣。

　　3、学用结合学习本课程不能只停留在理解几个概念、公式，要注意所学知识的使用。使用分为二方面。一方面是通过做题加深理解。本课所涉及的原理、公式解等要通过大量做题才能增强理解，加深印象。所以起初要将教科书中有关例题务必望懂。望例题时先弄清该例题要解决什么问题，思考需要什么概念、方程和解题方式，要先试做再与例题解对比（做到事半功倍）。除此之外还要从教科书和参考书选择部门习题独立搞定。通过这些例题和习题的训练（增强理解，使用的第二方面是初步掌握使用）所学知识研讨和处置在化工出产入程中的开发问题，设计中遇到的工程问题，试验研讨中的建模问题。

　　（三）对社会助学的要求

　　（1）辅助同窗切实抓住各章考察要点，学握知识点，理清各部门内容的内在联系，同时统筹一般内容。

　　（2）解决学习中疑难问题，树立精确的学习方式。课程中的基本方程的树立，微分方程在各定解前提下的使用，各个图解的精确使用应注意辅导。恰当温习高等数学知识，但又要避免陷入纯数学的推导，强调对各模型、方程的物理实质理解，强调对使用前提的掌握。

　　（3）通过例题讲授、功课剖析和课堂讨加深同窗对课程内容的理解。可分四个阶段分离举行温习、答疑、小结，巩固所学知识。注意辅助提高同窗剖析问题和解决问题的才能，做到举一反三，提高自学才能。

　　（四）关于命题和考试的若干划定

　　1、本课程的命题考试，根据本大纲划定的考试内容和考试目的来肯定考试范围和考察要求，不随意扩铺或缩小考试恰当凸起考察要点，体现本课程的重点内容。

　　2、试题合理部署难度构造。试题难易度分为易、较易、较难、难四个等级，每份试卷中，不同难易试题试题的分数比例一般为：易占20％，较易占35％，较难占30％，难占15％。试题的难易度与才能层次不是统一个概念，在各才能层次中存在不同难度的命题。

　　3、本课程考尝尝卷可能采取的题型有：分为基本概念题和计算题。概念题（70％）又分为：单选题、填空题、名词说明、简答题；计算题（30％）。

来源：江苏省教育考试院