《化工基础实验B》实验课程简介
一、基本信息
课程名称:化工基础实验
英文名称:Basic Chemical Engineering Experiment
课程性质:专业实践
先修课程:化工原理、化工仪表及自动化等
开课单位:化工学院
课程编号:P06372
二、总学分
总学分/总学时:1/32
实验学时:32
实验项目数:14
设课方式:独立设课
面向专业:应用化学及相关专业
建议开课学期:5学期
三、课程综述
本课程属于工程实验范畴,是一门化工类专业基础课。包括了化工原理、化学反应工程、化工热力学、化工仪表及自动化等课程典型的实验项目。化工基础实验是化工基础课程中理论联系实践的重要环节之一。化工基础实验属于工程性质的实验。实验除了验证化工过程的一些基本理论外,还与化工工程问题紧密结合。通过实验教学要求达到通过实验教学让学生巩固、加深化工基础基本理论知识,理解实验原理及实验方案,掌握正确操作规程,得到理论运用于实践的训练;了解典型化工过程的特点及化工设备的结构性能,掌握各种仪器的使用,了解其性能参数、适应范围及注意事项等;培养化工实验技能以及测定化工参数和分析、整理数据和撰写工程试验报告的能力;培养严肃、认真和实事求是的科学态度和爱护实验设备、热爱劳动的良好品德。为达上述目的,要求学生必须严肃认真地对待实验教学中的每一环节,按照实验的目的和内容,主动、积极地进行实验;培养学生运用所学理论,分析和解决实际问题的能力。
四、课程质量标准
1.课程设置目的
能基于专业理论,根据既定目标选择研究路线,设计可行的实验方案,并能选用或搭建实验装置,采用科学的实验方法,安全的开展实验。
能正确整理实验数据,对实验结果进行关联、建模、分析和解释,获取合理有效的结论。
能够合理分工,组织团队成员开展工作,形成和谐高效地工作气氛,完成团队任务。
2.基本要求
实验内容分为三个层面:即基础性验证实验、综合性和设计研究型实验,同时提供了
选做实验。采用开放式实验教学,在教师指导下由学生自主完成实验。
要求学生实验前预习,了解实验原理、内容、方法和基本的注意事项,对实验中的有关
问题预先进行思考和分析,做出预习报告。实验中进一步完善对实验装置流程的了解,认真记录原始数据、观察实验现象,经教师检查后签字。每人整理一份按规定格式书写的内容清晰的实验报告。
3.课程体系概况
序号 | 实验项目名称 | 学时 分配 | 每组 人数 | 实验属性 验证、综合、设计 | 开出要求 必开/选开 |
1 | 管道阻力测定实验 | 4 | 2 | 验证 | 必做 |
2 | 离心泵性能实验 | 4 | 2 | 验证 | 必做 |
3 | 过滤实验 | 4 | 2-4 | 综合/设计 | 必做 |
4 | 传热实验 | 4 | 2-4 | 综合/设计 | 必做 |
5 | 精馏实验 | 6 | 2-4 | 综合/设计 | 必做 |
6 | 吸收实验 | 4 | 2 | 综合 | 必做 |
7 | 干燥实验 | 4 | 4 | 综合 | 必做 |
8 | 流量计的标定 | 3 | 2 | 综合 | 选做 |
9 | 热电偶的标定 | 2 | 2 | 验证 | 选做 |
10 | 精馏操作的自动 控制与数据采集 | 4 | 4 | 综合 | 选做 |
11 | 流体流动的观察与测定 | 2 | 2 | 演示/验证 | 选做 |
12 | 流化床基本特性实验 | 2 | 4 | 验证 | 选做 |
13 | 气-液两相流的观察与测定 | 2 | 4 | 验证 | 选做 |
14 | 流体力学综合实验 | 4 | 4 | 综合 | 选做 |
4.实验内容与要求
实验编号:01
项目名称:管道阻力测定实验
实验内容:测定摩擦因数和雷诺数关系;测定阀门阻力系数和雷诺数的关系。
实验要求:开放性试验,要求学生提前预约、预习,积极准备,认真操作,结果数据要科学合理,图表规范,实验原始数据必须经任课老师当堂签字确认实验才能结束。
仪器与材料:管道阻力测定装置
操作与观察:操作分组进行,根据实验内容分工合作,实验现象记录及时,数据可靠,图表规范,能正确体现实验过程规律及实验内容要求,实验结果科学合理。
作业与思考:及时整理书写完成实验报告,并完成实验教材思考题部分作业。
实验编号:02
项目名称:离心泵性能实验
实验内容:(1)测定验证某型号离心泵的特性曲线:H∽Q,η∽Q,N∽Q;
(2)观察离心泵的气缚现象。
实验要求:开放性试验,要求学生提前预约、预习,积极准备,认真操作,结果数据要科学合理,图表规范,实验原始数据必须经任课老师当堂签字确认实验才能结束。
仪器与材料:涡轮流量计,离心泵。
操作与观察:操作分组进行,根据实验内容分工合作,实验现象记录及时,数据可靠,图表规范,能正确体现实验过程规律及实验内容要求,实验结果科学合理。
作业与思考:及时整理书写完成实验报告,并完成实验教材思考题部分作业。
实验编号:03
项目名称:过滤实验
实验内容:(1)设计满足悬浮液压滤过程操作实验;
(2)根据实验需要测定过滤常数K、qe、τe,;
(3)正交实验法优化过滤操作条件。
实验要求:开放性试验,要求学生提前预约、预习,积极准备,认真操作,结果数据要科学合理,图表规范,实验原始数据必须经任课老师当堂签字确认实验才能结束。
仪器与材料:板框过滤机及附属设备;碳酸钙或碳酸镁
操作与观察:操作分组进行,根据实验内容分工合作,实验现象记录及时,数据可靠,图表规范,能正确体现实验过程规律及实验内容要求,实验结果科学合理。
作业与思考:及时整理书写完成实验报告,并完成实验教材思考题部分作业。
实验编号:04
项目名称:传热实验
实验内容:测定普通直管及不同强化管传热及阻力系数α对实验数据进行回归,确定关联式并求强化比Nu/Nu0。
实验要求:开放性试验,要求学生提前预约、预习,积极准备,认真操作,结果数据要科学合理,图表规范,实验原始数据必须经任课老师当堂签字确认实验才能结束。
仪器与材料:对流传热测定装置
操作与观察:操作分组进行,根据实验内容分工合作,实验现象记录及时,数据可靠,图表规范,能正确体现实验过程规律及实验内容要求,实验结果科学合理。
作业与思考:及时整理书写完成实验报告,并完成实验教材思考题部分作业。
实验编号:05
项目名称:精馏实验
实验内容:(1)测定板式精馏塔总板效率;
(2)确定板式精馏实验适宜的回流比;
(3)测定填料精馏塔总效率;确定填料的等板高度。
实验要求:开放性试验,要求学生提前预约、预习,积极准备,认真操作,结果数据要科学合理,图表规范,实验原始数据必须经任课老师当堂签字确认实验才能结束。
仪器与材料:精馏实验测定装置
操作与观察:操作分组进行,根据实验内容分工合作,实验现象记录及时,数据可靠,图表规范,能正确体现实验过程规律及实验内容要求,实验结果科学合理。
作业与思考:及时整理书写完成实验报告,并完成实验教材思考题部分作业。
实验编号:06
项目名称:吸收实验
实验内容:观察液体在填料的空隙间的分布情况,测定△P/Z~u( L=0和>0)、液泛气速;测定实验条件下NOG、HOG、KYa和回收率。
实验要求:开放性试验,要求学生提前预约、预习,积极准备,认真操作,结果数据要科学合理,图表规范,实验原始数据必须经任课老师当堂签字确认实验才能结束。
仪器与材料:吸收实验测定装置
操作与观察:操作分组进行,根据实验内容分工合作,实验现象记录及时,数据可靠,图表规范,能正确体现实验过程规律及实验内容要求,实验结果科学合理。
作业与思考:及时整理书写完成实验报告,并完成实验教材思考题部分作业。
实验编号:07
项目名称:干燥测定实验
实验内容:测定实验条件下某物料干燥曲线,测定干燥速率曲线和通过实验确定物料临界含水量;学会相关数据处理方法及物料装填取得技术过程。
实验要求:开放性试验,要求学生提前预约、预习,积极准备,认真操作,结果数据要科学合理,图表规范,实验原始数据必须经任课老师当堂签字确认实验才能结束。
仪器与材料:干燥实验测定装置
操作与观察:操作分组进行,根据实验内容分工合作,实验现象记录及时,数据可靠,图表规范,能正确体现实验过程规律及实验内容要求,实验结果科学合理。
作业与思考:及时整理书写完成实验报告,并完成实验教材思考题部分作业。
实验编号:08
项目名称:流量计的标定实验
实验内容:测定文丘里和孔板流量计C0-Re;对转子、文丘里、涡轮和孔板流量计进行标定。
实验要求:开放性试验,要求学生提前预约、预习,积极准备,认真操作,结果数据要科学合理,图表规范,实验原始数据必须经任课老师当堂签字确认实验才能结束。
仪器与材料:流量计的标定实验测定装置
操作与观察:操作分组进行,根据实验内容分工合作,实验现象记录及时,数据可靠,图表规范,能正确体现实验过程规律及实验内容要求,实验结果科学合理。
作业与思考:及时整理书写完成实验报告,并完成实验教材思考题部分作业。
实验编号:9
项目名称:热电偶的标定实验
实验内容:用标准热电偶对待校热电偶进行测定校验,及各检验点的相对误差。
实验要求:开放性试验,要求学生提前预约、预习,积极准备,认真操作,结果数据要科学合理,图表规范,实验原始数据必须经任课老师当堂签字确认实验才能结束。
仪器与材料:热电偶的标定实验测定装置
操作与观察:操作分组进行,根据实验内容分工合作,实验现象记录及时,数据可靠,图表规范,能正确体现实验过程规律及实验内容要求,实验结果科学合理。
作业与思考:及时整理书写完成实验报告,并完成实验教材思考题部分作业。
实验编号:10
项目名称:精馏操作的自动控制与数据采集
实验内容:学习用计算机采集数据,控制操作过程,测取沿塔高不同塔板上的温度分布等
实验要求:开放性试验,要求学生提前预约、预习,积极准备,认真操作,结果数据要科学合理,图表规范,实验原始数据必须经任课老师当堂签字确认实验才能结束。
仪器与材料:精馏操作的自动控制与数据采集实验测定装置
操作与观察:操作分组进行,根据实验内容分工合作,实验现象记录及时,数据可靠,图表规范,能正确体现实验过程规律及实验内容要求,实验结果科学合理。
作业与思考:及时整理书写完成实验报告,并完成实验教材思考题部分作业。
实验编号:11
项目名称:流体流动的观察与测定实验
实验内容:观察记录不同异型流道内流体的流动形态;直管内流速分布形态;不同流动形态下Re测定。
实验要求:开放性试验,要求学生提前预约、预习,积极准备,认真操作,结果数据要科学合理,图表规范,实验原始数据必须经任课老师当堂签字确认实验才能结束。
仪器与材料:流体流动的观察与测定装置
操作与观察:操作分组进行,根据实验内容分工合作,实验现象记录及时,数据可靠,图表规范,能正确体现实验过程规律及实验内容要求,实验结果科学合理。
作业与思考:及时整理书写完成实验报告,并完成实验教材思考题部分作业。
实验编号:12
项目名称:流化床基本特性实验
实验内容:观察聚式、散式流化现象;测定流化曲线和临界流化速度。
实验要求:开放性试验,要求学生提前预约、预习,积极准备,认真操作,结果数据要科学合理,图表规范,实验原始数据必须经任课老师当堂签字确认实验才能结束。
仪器与材料:流化床基本特性测定装置
操作与观察:操作分组进行,根据实验内容分工合作,实验现象记录及时,数据可靠,图表规范,能正确体现实验过程规律及实验内容要求,实验结果科学合理。
作业与思考:及时整理书写完成实验报告,并完成实验教材思考题部分作业。
实验编号:13
项目名称:气-液两相流的观察与测定
实验内容:调整并记录不同的液量、气量及二者比值,观察气-液两相向上流动时的行为及参数等。
实验要求:开放性试验,要求学生提前预约、预习,积极准备,认真操作,结果数据要科学合理,图表规范,实验原始数据必须经任课老师当堂签字确认实验才能结束。
仪器与材料:气-液两相流的观察与测定装置
操作与观察:操作分组进行,根据实验内容分工合作,实验现象记录及时,数据可靠,图表规范,能正确体现实验过程规律及实验内容要求,实验结果科学合理。
作业与思考:及时整理书写完成实验报告,并完成实验教材思考题部分作业。
实验编号:14
项目名称:流体力学综合实验
实验内容:测定流体力学综合过程设备(泵、管道、流量计等)系列参数,测定对应情况下各设备数据值及特征规律。
实验要求:开放性试验,要求学生提前预约、预习,积极准备,认真操作,结果数据要科学合理,图表规范,实验原始数据必须经任课老师当堂签字确认实验才能结束。
仪器与材料:流体力学综合实验测定装置。
操作与观察:操作分组进行,根据实验内容分工合作,实验现象记录及时,数据可靠,图表规范,能正确体现实验过程规律及实验内容要求,实验结果科学合理。
作业与思考:及时整理书写完成实验报告,并完成实验教材思考题部分作业。
5.课程考核
考核方式:平时实验考核+期末考核。
考核方法、成绩的构成及其比例分配:实验报告30%+平时成绩20%(上课表现及实验操作情况)+考试成绩50%(由教师选择:开卷考试、测验、面试或操作检查等形式)。
五、课程师资队伍
课程负责人应由高级职称、具有博士学位、熟悉本领域学科发展前沿、长期承担本科教学任务并主讲本课程5年以上的教师担任。
实验教师应具有博士学位或讲师及以上职称,教学能力强,教学经验丰富,担任过实习指导老师或有一定的企业工作经历。
六、课程教学资源
实验室名称:化工学院化工基础实验室
主要仪器设备及其数量要求:相关实验配备4-8台套,满足实验教学要求。
虚拟仿真资源名称:化工基础仿真实验
实验教材:刘建周化工基础实验。中国矿业大学出版社。 2009.12。
指导书及主要参考书:1.张兴晶,王继库。化工基础实验。北京大学出版社。2013.3
2.郭庆丰,彭勇. 化工基础实验。清华大学出版社。2004.5
七、说明
1.化工基础实验内容随课程内容和实验条件的改变适当调整。
2.部分综合性实验和选做实验可作为第二课堂实验。
3.大纲提供的实验教学总学时为32学时。
制定者:褚睿智
审定者:秦志宏
批准者:周长春